Periodensystem 
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| Eigenschaften:
Cadmium ist ein silberweiß glänzendes und relativ weiches Schwermetall, das mit dem Messer angeschnitten und zu dünnen Blechen und Drähten gewalzt werden kann. Es hat relativ niedrige Schmelz- und Siedetemperaturen und ist auch ein guter Leiter für Wärme und elektrischen Strom. Unterhalb von -272,633°C ist das Metall supraleitend. Unter normalen Umständen ist Cadmium an der Luft relativ beständig, es verliert aber nach einigen Tagen seinen Glanz, da es mit Kohlenstoffdioxid eine dünne, grauweiße Schicht bildet. Bei starkem Erhitzen verbrennt es mit roter Flamme unter Bildung eines braunen, giftigen Rauches aus Cadmium(II)-oxid: 2 Cd + O2 -----> 2 CdO DHR = -517 kJ/mol In Salzsäure und Schwefelsäure löst es sich nur ganz langsam, in Salpetersäure dagegen schnell unter Bildung von Cadmiumnitrat auf. Im Gegensatz zum Zink wird es von Laugen nicht angegriffen. Mit Halogenen reagiert es unter Hitze zu den entsprechenden Halogeniden: Cd + Cl2 -----> CdCl2 DHR = -391 kJ/mol Cadmium und seine Verbindungen sind giftig und wirken krebserzeugend. Die Giftwirkung ähnelt der von Blei und von Quecksilber. Bei der Aufnahme über die Nahrung, z.B. aus vergifteten Industrieabwässern oder Fischen, wird das Element in Leber und Nieren angesammelt. Die Vergiftung äußert sich in erhöhtem Speichelfluss, Übelkeit, Erbrechen und Krämpfen. Das Einatmen cadmiumhaltiger Stäube führt zu Kopfschmerzen und Atemwegserkrankungen. Bei chronischen Vergiftungen treten Blutarmut, Leberschäden, Knochenmarksschäden, Nerven und Hirnschädigungen auf. |
| Vorkommen:
Cadmium steht mit einem Anteil von 3 x 10-5% an 63. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdkruste und gehört damit zu den eher seltenen Elementen. Es ist aber noch häufiger als Silber. In elementarer Form kommt es in der Natur nie vor. Die Cadmiumblende (Cadmiumsulfid, CdS) ist ein Cadmiummineral, das für die technische Gewinnung von Cadmium jedoch keine Bedeutung besitzt. Die Gewinnung erfolgt aus Nebenprodukten bei der Zinkverhüttung. Die Zinkblende enthält bis zu 0,5% Cadmium, der Zinkspat sogar bis zu 5% Anteil. Die wichtigsten Vorkommen der Zinkerze liegen in den USA, in Kanada, in Australien und in den GUS-Staaten.  |
| Geschichtliches:
Das Element wurde im Jahre 1817 fast gleichzeitig von dem deutschen Apotheker Carl Samuel Hermann (1765-1846) in Schönebeck bei einer Anaylse des Zinkoxids und von dem deutschen Chemiker Friedrich Strohmeyer (1776-1835) im Zinkcarbonat entdeckt. Nachdem das Element zunächst verschiedene Namen erhielt, z.B. Melinum, Klaprothium oder Junonium, setzte sich der von Strohmeyer vorgeschlagene Name Cadmium nach dem griechischen Wort kadmia (Galmei, Zinkspat) mit dem Symbol Cd durch. |
| Herstellung:
Das Element fällt als Nebenprodukt bei der Zinkverhüttung beim Rösten der Zinkblende in den cadmiumreichen Flugstäuben an. Die Stäube werden angereichert und mit Schwefelsäure versetzt. Nach einer Ausfällung der anderen Metalle rührt man Zinkstaub ein, wobei durch eine Zementation Cadmiumzement ausfällt. Aus diesem kann das Cadmium durch Destillation bei ca. 400°C abgetrennt werden. Aufgrund des niedrigen Schmelzpunktes von Cadmium kann man diese Eigenschaft direkt beim Rösten ausnutzen: Das Cadmium verflüchtigt sich zuerst und wird zu Cadmiumoxid verbrannt. Durch eine nachfolgende Reduktion mit Koks erhält man ein Gemisch aus Zink und Cadmium, aus dem das reine Cadmium durch eine erneute Destillation abgetrennt werden kann. Beim nassen Verfahren zur Zinkherstellung gibt man in die wässrige Zinksulfat-Lösung Zinkstaub, wobei das edlere Cadmium ausfällt. Der so erhaltene Cadmiumschwamm wird zu Cadmiumoxid oxidiert und danach mit Schwefelsäure versetzt: 2 Cd + O2 -----> 2 CdO CdO + H2SO4 -----> CdSO4 + H2O Durch eine Elektrolyse der Cadmiumsulfat-Lösung scheidet sich reines, 99,97%iges Cadmium an den Aluminiumkathoden ab. Durch ein Zonenschmelzverfahren lässt sich sogar 99,9999%iges Cadmium herstellen. Zunehmend wird Cadmium heute auch durch Recycling aus Industrieabfällen gewonnen. |
| Verwendung:
Ein großer Anteil des Cadmiums dient zum Galvanisieren oder Bedampfen von Eisen als wirksamer Rostschutz. Ein weiterer Anteil wird für Elektroden in Akkumulator-Batterien eingesetzt, z.B. in Ni-Cd- oder Ag-Cd-Akkumulatoren. Cadmium-Legierungen mit Kupfer, Nickel und Silber sind wichtige Lagermetalle, Legierungen mit Zinn, Blei und Bismut werden für niedrig schmelzende Lote eingesetzt ("Woodsches Metall"). Cadmiumsulfid ist aufgrund seiner guten chemischen Beständigkeit und seiner Lichtechtheit ein oft verwendetes, gelbes Pigment, das allerdings wegen seiner Giftigkeit in Verruf geraten ist. Vermischt man dieses Pigment mit Chromoxidhydratgrün, entsteht eine grüne Farbe, die sich für Tarnanstriche eignet, da sie auf Luftaufnahmen nicht vom grünen Gras unterscheidbar ist. Cadmiumseifen, d.h. die Cadmiumsalze von Fettsäuren, dienen als Stabilisatoren für Kunststoffe, z.B. für PVC. |
| Copyright: Thomas Seilnacht |
