كادميوم Cd

الاكتشاف

في عام 1817 لاحظ فريدريش شترومير، الأستاذ في غوتنغن الذي كان يفتش الصيدليات أيضًا، أمرًا غريبًا. فكربونات الزنك يُفترض أن تتحول بالتسخين إلى أكسيد زنك أبيض، لكن بعض العينات اصفرّت مع أنها لا تحتوي على حديد.

وبتتبّع سبب اللون عزل فلزًا جديدًا. ووجد كيميائيون ألمان آخرون العنصر نفسه في مركبات الزنك في الوقت نفسه تقريبًا، لكن الاكتشاف يُنسب عمومًا إلى شترومير.

توسع استخدام الكادميوم كثيرًا في القرن العشرين في الطلاء الكهربائي والصبغات وبطاريات النيكل والكادميوم. ومنذ ستينيات القرن العشرين، ومع اتضاح آثاره الصحية، بدأت بلدان كثيرة تقييده.

أصل التسمية

يأتي الاسم من اللاتينية cadmia، وهو مصطلح لخام الزنك الكالامين، من اليونانية kadmeia. وكثيرًا ما تُربط الكلمة بقدموس، المؤسس الأسطوري لمدينة طيبة. والرمز Cd.

أهم الاستخدامات

• البطاريات: كانت خلايا النيكل والكادميوم القابلة للشحن معيارًا في الأدوات والأجهزة اللاسلكية، لكن بطاريات النيكل وهيدريد الفلز وأيونات الليثيوم حلّت محلها إلى حد بعيد.
• الصبغات: يعطي كبريتيد الكادميوم وسيلينيده ألوانًا صفراء وبرتقالية وحمراء زاهية ثابتة للضوء، لا تزال تُستخدم في ألوان الفنانين.
• الطاقة الشمسية: تُنشر ألواح تيلوريد الكادميوم الرقيقة في المزارع الشمسية الكبيرة.
• التحكم بالمفاعلات: يمتص الكادميوم النيوترونات الحرارية بقوة كبيرة، ويُستخدم في قضبان التحكم والتدريع.
• الطلاء: يحمي بعض أجزاء الفولاذ من التآكل، في صناعة الطيران مثلًا.

النظائر

للكادميوم الطبيعي ثمانية نظائر، الكادميوم-106 و-108 و-110 و-111 و-112 و-113 و-114 و-116، وأوفرها الكادميوم-114. والكادميوم-113 والكادميوم-116 مشعان لكن أعمار النصف لهما تبلغ آلاف التريليونات من السنين أو أكثر، فهما مستقران فعليًا. وللكادميوم-113 شهية هائلة للنيوترونات الحرارية، ولهذا يعمل الكادميوم ماصًّا للنيوترونات. أما الكادميوم-109، وعمر النصف له نحو 1.3 سنة، فمصدر في أجهزة تحليل الفلورة بالأشعة السينية المحمولة.

في الحياة اليومية

متى امتُص الكادميوم تراكم أساسًا في الكليتين، وبقي في الجسم عقودًا. وقد يضعف التعرض الطويل له وظائف الكلى ويوهن العظام.

منذ العقد الثاني من القرن العشرين لوّث الكادميوم من منجم في أعلى النهر حقول الأرز على طول نهر جينزو في محافظة توياما باليابان. فعانى السكان هشاشة العظام وآلامًا شديدة، واعترفت الحكومة اليابانية رسميًا عام 1968 بالحالة، المسماة داء إيتاي-إيتاي («إنه يؤلم، إنه يؤلم»)، مرضًا ناجمًا عن التلوث.

واليوم يُعد دخان التبغ مصدرًا رئيسيًا للتعرض للكادميوم لدى المدخنين. وتقيّد لوائح مثل توجيه RoHS الأوروبي الكادميوم في الإلكترونيات، وينبغي دائمًا إعادة تدوير بطاريات النيكل والكادميوم المستهلكة على حدة.