Cadmium
Karl-Wilhelm Steinfieber
(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.
| bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>
Isotop |
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none;
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Natürliche Häufigkeit [%] |
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Atommasse |
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Halbwerts- zeit T1/2 |
bottom-alt:
solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>
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 |
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116Cd |
bottom:solid black 1.0pt;
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7,47 |
bottom:solid black 1.0pt;
mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>
115,904758 |
bottom:solid black 1.0pt;
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stabil |
bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;
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|
1) Das m bezeichnet einen isomeren Kernzustand.
Cadmium 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.
| bottom:none;border-right:none;
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Ordnungszahl |
|
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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 |
| bottom:solid black 1.0pt;border-right:none;
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Debye-Temperatur [K] |
bottom:solid black 1.0pt;
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|
bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;
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300 |
|
Kristallstruktur |
hdp |
Gitterkonstante [nm] a = 0,29794; c =
0,56186 |
| bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>
Raumgruppe |
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none;
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|
bottom-alt:
solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>
P63/mmc |
Cadmium 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.
| bottom:none;border-right:none;
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Siedetemperatur [K] |
bottom:none;border-right:solid black 1.0pt;
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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 |
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Spezifische magnetische Suszeptibilität [10-9kg-1m3] |
bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;
mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;
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-2,21 |
Cadmium 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.
| bottom:none;border-right:none;
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Termsymbol |
bottom:none;border-right:solid black 1.0pt;
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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 |
| bottom:solid black 1.0pt;border-right:none;
mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;
padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>
Einfangquerschnitt
für thermische Neutronen [barn] |
bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;mso-border-bottom-alt:
solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>
2450 |
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