Kadmiyum (Cd)

Alm. Kadmium (n), Fr. Cadmium (m), İng. Cadmium. Sembolü Cd olan metalik bir element. Friedrich
Stromeyer 1817’de, çinko karbonatın rengini sarartmak için uğraşırken, kadmiyumu keşfetti. İsmi,
eskiden çinko cevheri için söylenen kadmia kelimesinden türetildi.
Özellikleri: Kadmiyum, yumuşak, mavimtrak bir metaldir. Nemli havada yavaş yavaş oksitlenir, oksit
kararlı olup, metali kaplar. Periyodik cetvelde IIB grubunda bulunur. Atom numarası 48 ve atom ağırlığı
112,40’tır. Kadmiyum atomunda elektronların orbitallere dağılımı (Kr) 4 d10 5 s2dir. Oldukça
elektropozitiftir. Bileşiklerinde (2+) değelikli haldedir. Kadmiyumun 104Cd ile 118Cd arasında bir seri
izotopları vardır. Tabiatta en çok bulunan 110Cd ve 114Cd izotoplarıdır. Tipik test numunelerinde, bu
izotopların herbirinden % 12 ilâ 24 arasında bulunmaktadır.
Kadmiyum 321°C’de erir, 767°C’de kaynar. Erime gizli ısısı 13.2 cal/gr’dır. Gizli buharlaşma ısısı ise
yaklaşık 286,4 cal/gr’dır. Yoğunluğu 8,65 g/cm3tür. Büküldüğü zaman kalaya benzer ses çıkarır.
Hegsagonal kristal yapısına sâhiptir. Birçok bakımdan çinkoya benzerlik gösterir. Kalevilerde
(bazlarda) çözünmez.
Bulunuşu: Kadmiyum mineralleri yer kabuğunun yaklaşık % 0,01’den azını teşkil eder. Kadmiyum
elde etmek için işlenen başlı başına bir mineral mevcut değildir. Umumiyetle minerallerde çinko ile
beraber olarak bulunur. En çok bilinen kadmiyum minerali grinokin (CdS) olup dâimâ çinko sülfür
minerallerinde % 2 oranında bulunur. Kadmiyum cevheri çinko ihtivâ eden kurşun ve bakır
minerallerinde de bulunur. Saf kadmiyum tabiata bulunmaz. Kadmiyum mineralde bulunan saf
metallerin elde edilmesinde yan ürün olarak elde edilir. Meselâ çinko elde edilirken, kadmiyum da yan
ürün olarak üretilir.
Elde edilişi: Çinko elde edilmesinde ele geçen baca külleri kadmiyum elde edilmesinde başlangıç
maddesidir. Bu baca külü % 8-20 kadmiyum, % 30-45 kurşun, % 10-25 çinko, çok az miktarda kükürt,
bakır ve gümüş ihtivâ eder. Bu elementlerin çoğu oksit hâlindedir.
Bu tozlar sulu bir çamur hâline getirildikten sonra karıştırılarak sülfat asidi ile muamele edilir. Oksit
hâlindeki kadmiyum, kadmiyum sülfat haline geçer. Ortamdaki zararlı SO2’yi yok etmek için sodyum
klorat kullanılır. Asit muâmelesinden sonra kurşun, sülfat hâlinde çöker ve ayrılır. Süzülen çözeltiye
asit miktarı % 10 oluncaya kadar H2SO4 ilâve edilir ve sıcaklık 80°C’ye kadar çıkarılır. Bundan sonra
azar azar karıştırarak çinko tozu ilâve edilir, böylece bakır iyonu çinko metali ile yer değiştirir. Çinko
fazlası filitre edildiği zaman metalik bakır ile ayrılır. Tekrar ilâve edilen çinko tozu kadmiyum iyonu ile
yer değiştirir ve çöker. Bu çökelti % 99,6 kadmiyum % 0,2 çinko ihtivâ eder. Preslenerek kalıplanan bu
çökelti 390°C’de NaOH ile eritilir. Böylece çinko uzaklaştırıldığı gibi saf kadmiyumun oksitlenmesinin
önüne geçilir. Bu erimiş madde içine az miktarda ilâve edilen amonyum klorür, talyumun
uzaklaşmasına sebeb olur. Sıvı kadmiyum % 99,99 saflıktadır. Destilasyon metodu ile bu saflık %
99,99999 çıkarılabilir. Ayrıca kadmiyum, bakır ve kurşun eritmesinden elektrolitik metotla çinko elde
edilen fabrikalarda litopon artıklarından elde edilebilir.
Bileşikleri: Kadmiyum nemli havada yavaş olarak oksitlendiği halde kızıl derecede, havada yanarak
kadmiyum oksit (CdO) meydana getirir. Kadmiyum, asitler ile hızla reaksiyon vererek tuzları meydana
getirir. Kadmiyumun klorür, nitrat ve sülfat tuzları suda çözünür. Kadmiyum sülfür açık sarı renkte olup,
çözünmez. Kadmiyum tuzları çözeltilerinden H2S geçirilirse CdS çöker. Bu deneme kadmiyum
analizine yarar. Kadmiyum tuzlarının çözeltilerine NaOH ilâve edildiğinde kadmiyum hidroksit Cd(OH)2
çöker. Bu davranışı çinkoya çok benzer. Yalnız çinko hidroksit baz fazlalığında çözünür. Bu özellikten
dolayı kadmiyum çinkodan fark edilir. Kadmiyumun arsenat, fosfat, ferrosiyanür ve oksalat tuzları suda
çözünmez. Bunlar amonyak ile amin kompleksi vererek çözünür. Yine bu tuzlar klorür ve siyanür
asidinde çözünür. Bazı kadmiyum bileşikleri fosforesans ve floresans gösterir.
Kullanılışı: Kadmiyumun en önemli kullanılışı çelik kaplamacılığındadır. Çünkü çok kolay kaplanır ve
oksidasyona dirençli, kararlı bir yüzey meydana getirir. Kaplama ya elektrolizle veya buhar kaplaması
şeklinde yapılır. Bilye yatakları gibi sürtünme olan yerler, sürtünmeyi azalttığı için kadmiyumla kaplanır.
Kadmiyum-nikel pillerinin yapısında, nükleer reaktörlerde kontrol çubuğu olarak ve Westan standart
pillerinde kullanılır. Düşük erime noktalı lehim yapımında, çeşitli döküm alaşımların yapımında
kullanılır.
Kadmiyum oksit, katalizör olarak kaplama banyosunda ve saflığı çok yüksek olan kadmiyumun elde
edilmesinde kullanılır. Kadmiyum sülfür, seramik çilikte sarı pigment olarak, kadmiyum klorür (CdCl2)
fotoğrafçılıkta, pamuklu boyamada ve galvanoplastide kullanılır. Kadmiyum nitrat Cd(NO3)2 camlara
kırmızımsı sarı renk verir.
Kadmiyum zehirlenmesi: Kadmiyum veya kadmiyum bileşiklerinin ağız veya teneffüs yolu ile
alınmasında meydana gelen zehirlenme durumudur. Kadmiyum kaplı kaplarda yiyecek veya içicek
alınması, sanâyide çalışan işçilerin teneffüs yolu ile kadmiyum alması zehirlenmeye yol açabilir.
Belirtileri bulantı, kusma, ishal ve bitkinlik meydana getirmesidir.
Teneffüs yolu ile alındığında akciğerlerde iltihaplara yol açar. Kadmiyum zehirlenmesi kalsiyum
disodyum edetat ilâcı ile tedâvi edilir.