Cadmio

Il cadmio è un metallo bivalente dall'aspetto argenteo con riflessi azzurrognoli; è malleabile, duttile e tenero al punto che può essere tagliato con un normale coltello. Sotto molti aspetti assomiglia allo zinco ma tende a formare composti più complessi di quest'ultimo; così come lo zinco è simile al calcio, il cadmio ha caratteristiche simili allo stronzio, ma una minore reattività. Come lo zinco, nei suoi composti ha numero di ossidazione +2. Sono noti alcuni rari casi in cui ha numero di ossidazione +1.

Il cadmio costituisce circa 0,1 ppm della crosta terrestre. È molto più raro dello zinco, che costituisce circa 65 ppm. Non sono noti giacimenti significativi di minerali contenenti cadmio. L'unico minerale di cadmio importante, la greenockite (CdS), è quasi sempre associato alla sfalerite (ZnS). Questa associazione è causata dalla somiglianza geochimica tra zinco e cadmio, senza alcun processo geologico probabile che possa separarli. Pertanto, il cadmio viene prodotto principalmente come sottoprodotto dell'estrazione, della fusione e della raffinazione dei minerali solfurei di zinco e, in misura minore, di piombo e rame. Piccole quantità di cadmio, circa il 10% del consumo, sono prodotte da fonti secondarie, principalmente dalla polvere generata dal riciclo di rottami di ferro e acciaio. La produzione negli Stati Uniti è iniziata nel 1907, ma un uso diffuso è iniziato dopo la Prima Guerra Mondiale. Il cadmio metallico può essere trovato nel bacino del fiume Vilyuy in Siberia. Le rocce estratte per i fertilizzanti fosfatici contengono quantità variabili di cadmio, con una concentrazione di cadmio fino a 300 mg/kg nei fertilizzanti e un alto contenuto di cadmio nei suoli agricoli. Il carbone può contenere quantità significative di cadmio, che finisce principalmente nella polvere di fumi. Il cadmio nel suolo può essere assorbito da colture come il riso. Il ministero dell'agricoltura cinese ha misurato nel 2002 che il 28% del riso campionato aveva un eccesso di piombo e il 10% aveva un eccesso di cadmio oltre i limiti definiti dalla legge. Alcune piante come i salici e i pioppi sono state trovate a pulire sia il piombo che il cadmio dal suolo. Le concentrazioni tipiche di cadmio di fondo non superano i 5 ng/m nell'atmosfera; 2 mg/kg nel suolo; 1 μg/L in acqua dolce e 50 ng/L in acqua di mare. Le concentrazioni di cadmio superiori a 10 μg/l possono essere stabili in acqua con basse concentrazioni di soluti totali e pH e possono essere difficili da rimuovere con i processi convenzionali di trattamento dell'acqua.

Circa tre quarti della quantità di cadmio prodotta vengono usati nelle pile al nichel-cadmio, mentre il quarto rimanente è principalmente usato per produrre pigmenti, rivestimenti e stabilizzanti per materie plastiche. Tra gli altri usi si annoverano: L'impiego in leghe metalliche bassofondenti e per saldatura L'impiego in leghe metalliche ad alta resistenza all'usura L'impiego nelle cadmiature, ovvero nel rivestimento di materiali con una pellicola di cadmio metallico tramite elettrodeposizione Come barriera per controllare le reazioni di fissione nucleare Composti del cadmio sono usati per produrre i fosfori dei televisori in bianco e nero e i fosfori blu e verdi dei televisori a colori Il solfuro di cadmio è un pigmento giallo L'impiego in alcuni semiconduttori Alcuni composti del cadmio sono degli stabilizzanti per il PVC È stato usato per costruire il primo rivelatore di neutrini