Kadmio

Kadmioa elementu kimiko bat da, Cd ikurra eta 48 zenbaki atomikoa dituena. Trantsizio-metal arraro samarra da, biguna eta urdin-zurixka. Bateriatan eta koloregaietan erabiltzen da, esaterako produktu plastikoetan. Minbizia eragiten du.^[1]

Kadmioa
48 Zilarra ← Kadmioa → Indioa
48 Cd                                                                                                                                                                                                                                           Taula periodikoa
Ezaugarri orokorrak
Izena, ikurra, zenbakia	Kadmioa, Cd, 48
Serie kimikoa	trantsizio-metalak
Taldea, periodoa, orbitala	12, 5, d
Masa atomikoa	112,411(8) g/mol
Konfigurazio elektronikoa	[Kr] 4d10 5s2
Elektroiak orbitaleko	2, 8, 18, 18, 2
Propietate fisikoak
Egoera	solidoa
Dentsitatea	(0 °C, 101,325 kPa) 8,65 g/L
Urtze-puntua	594,22 K (321,07 °C, 609,93 °F)
Irakite-puntua	1.040 K (767 °C, 1.413 °F)
Urtze-entalpia	6,21 kJ·mol−1
Irakite-entalpia	99,87 kJ·mol−1
Bero espezifikoa	(25 °C) 26,020 J·mol−1·K−1
Lurrun-presioa P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 530 583 654 745 867 1.040
Propietate atomikoak
Kristal-egitura	hexagonala
Oxidazio-zenbakia(k)	2 (oxido basiko ahula)
Elektronegatibotasuna	1,69 (Paulingen eskala)
Ionizazio-potentziala	1.a: 867,8 kJ/mol 2.a: 1.631,4 kJ/mol 3.a: 3.616 kJ/mol
Erradio atomikoa (batezbestekoa)	155 pm
Erradio atomikoa (kalkulatua)	161 pm
Erradio kobalentea	148 pm
Van der Waalsen erradioa	158 pm
Datu gehiago
Eroankortasun termikoa	(300 K) 96,6
Soinuaren abiadura	2.310 m/s
Isotopo egonkorrenak
Kadmioaren isotopoak iso UN Sd-P D DE (MeV) DP 106Cd %1,25 >9,5x1017 u εε2ν - 106Pd 107Cd Sintetikoa 6,5 o ε 1,417 107Ag 108Cd %0,89 >6,7x1017 u εε2ν - 108Pd 109Cd Sintetikoa 462,6 e ε 0,214 109Ag 110Cd %12,49 Cd egonkorra da 62 neutroirekin 111Cd %12,8 Cd egonkorra da 63 neutroirekin 112Cd %24,13 Cd egonkorra da 64 neutroirekin 113Cd %12,22 >7,7x1015 u β- 0,316 113In 113mCd Sintetikoa 14,1 u β- 0,580 113In IT 0,264 113Cd 114Cd %28,73 >9,3x1017 u ββ2ν - 114Sn 115Cd Sintetikoa 53,46 o β- 1,446 115In 116Cd %7,49 >2,9x1019 u ββ2ν - 116Sn

Ingurumenean zinkari, kobreari eta berunari loturik eta forma naturalean aurki daiteke metal astun hau. Toxikotasunaren aldetik, kadmioa industriako substantzia kutsatzaile garrantzitsuenetakoa da, urteak pasa ahala gehiago zabaldu dena eta horrez gain osasunean (birikei, garunari, barrabilei, giltzurrunei... kalte egiten die) lesio larriak eragiteko gaitasuna duena, gure gorputzaren iraizteko gaitasun ezagatik. Substantzia toxikoen eta gaixotasunen miaketan lan egiten duen Estatu Batuetako agentzia batek berunarekin, merkurioarekin eta artsenikoarekin batera konposatu arriskutsuenen artean sailkatu du, bosgarren postuan sailkatuz. Hori dela eta garrantzia toxikologikodun minerala da.^[2]

Airearen bidez isuri den lekutik distantzia handiak egin ditzake, hainbat organismotan pilatuz (soinberak eta oskoldunak batez ere).^[3]

Ezaugarri nagusiak

Kadmioa

Kadmioa metal xaflakor eta moldagarria da. Zinkaren antzeko zenbait ezaugarri dauzka, baina azken honek ez bezala, konposatu konplexuak osatzen ditu. Kadmioaren oxidazio-egoera arruntena +2 da, nahiz eta, zenbaitetan, +1 egoeran dagoen kadmioaren adibideak aurki daitezkeen.^[1]

Normalean zinkaren ezpurutasun eran agertzen da naturan. Kadmioaren ekoizpena zinkaren isolatze-prozesuaren ondorioz egiten da. Zink sulfuroak erre egiten dira oxigenoaren presentzian, oxidoa eratuz. Oxidotik zink metala ekoizteko, karbonoarekin galdatzen da edo azido sulfurikoaren laguntzarekin elektrolisia eragiten zaio. Prozesu horretan sortutako zink metaletik kadmioa isolatzeko, hutseko destilazioa erabiltzen da (zinka galdatuta badago), edo kadmio sulfatoa prezipitatzen da (disoluzio elektrolitikoaren kasuan).^[1]

Historia

Friedrich Stromeyer

Kadmioa (latinez cadmia, grezieraz καδμεία kalamina kadmioa daraman mineralen nahasketa bat, zeinak Κάδμος Kadmo, Tebasen sortzailea, Greziako pertsonaia mitologikoaren izena daraman), Friedrich Stromeyer-ek^[4], Alemaniako farmazietan^[5], 1817an saldu zituen zinkezko konposatu kutsatuetan aurkitu zen. Karl Samuel Leberecht Hermannek, aldi berean, zink oxidoaren koloregabetzea ikertu, eta zikinkeria bat aurkitu zuen, lehenik, hidrogeno sulfuroa zuen prezipitazio horiagatik, artsenikoa zela susmatzen zena. Gainera, Stromeyerrek jakin zuen hornitzaile batek zink karbonatoa saltzen zuela zink oxidoaren ordez^[6]. Stromeyerrek elementu berria aurkitu zuen zink karbonatoaren (kalamina) ezpurutasun gisa, eta, 100 urtez, Alemania izan zen metalaren ekoizle garrantzitsu bakarra. Metalari latinezko kalamina izena jarri zioten zink mineral horretan aurkitu zelako. Stromeyer ohartu zen kalamina lagin lizun batzuk kolorez aldatzen zirela kalamina bero baina purua ez zenean. Emaitza horiek aztertzen tematu zen, eta, azkenean, kadmio metala isolatu zuen sulfuroa erre eta murriztuz. Pigmentu gisa kadmio horiaren potentziala 1840ko hamarkadan ezagutu zen, baina kadmio faltak aplikazio hori mugatu zuen^[7][8][9].

Kadmioa eta bere konposatuak toxikoak izan arren zenbait forma eta kontzentraziotan, 1907ko Codex Farmazeutiko Britainiarrak dio kadmio iodoa sendagai gisa erabili zela artikulazio handituak, guruin eskrofulagarriak eta ospelak tratatzeko^[10].

1907an, Nazioarteko Astronomia Elkarteak nazioarteko angstroma definitu zuen kadmio gorriko (1 uhin-luzera = 6438,46963) lerro espektral baten terminoetan^[11][12]. Hori 1927an onartu zen Pisu eta Neurriei buruzko VII. Biltzar Orokorrean. 1960an, metroaren eta angstrom-en definizioak aldatu ziren kriptona erabiltzeko^[13].

Kadmioaren ekoizpena eskala industrialean 1930eko eta 1940ko hamarkadetan hasi ondoren, kadmioaren aplikazio nagusia burdina eta altzairua estaltzea izan zen, korrosioa saihesteko; Estatu Batuetan, kadmioa 1944an, % 62 eta, 1956an, % 59 plantxatzeko erabili zen^[14][15]. 1956an, Estatu Batuetako kadmioaren % 24 sulfuroen eta kadmioko selenidoen pigmentu gorri, laranja eta horietan bigarren aplikazio baterako erabili zen^[16].

Karboxylates cadmium laurate eta cadmium stearate bezalako kadmio kimikoen efektu egonkortzaileak PVCan, konposatu horien erabilera areagotzea ekarri zuen 1970eko eta 1980ko hamarkadetan. Pigmentuen, estalduren, egonkortzaileen eta aleazioen kadmio-eskaria murriztu egin zen 80ko eta 90eko hamarkadetan ingurumen- eta osasun-araudien ondorioz; 2006an, guztizko kadmio-kontsumoaren % 7 baino ez zen erabili xaflaztatzerako, eta % 10 bakarrik erabili zen pigmentuetarako^[14]. Aldi berean, kontsumoaren beherakada horiek orekatu egin ziren nikel-kadmio baterien kadmio eskari gero eta handiagoarekin, eta horrek, Estatu Batuetan, 2006an izandako kadmio kontsumoaren % 81 ekarri zuen^[17].

Erabilera nutritiboa

Ingestioa zuzenean eman daiteke likido bidez, soldaduretan kadmioa duten hoditerien bidez edo hondakinak ibaietara botatzen dituzten enpresen erruzko ur kutsatuaren bidez. Ez-zuzenezko era ohikoena elikagaien bidezkoa da, mineral hau lurrean aurkitzen denez, animali eta barazkietara igaro daiteke ur kutsatuarekin gertatzen den bezala eta hauetatik gizakietara. ^[14]

Garrantzitsua da azpimarratzea irensten den kadmioaren %6-10 artean xurgatzen dela. Aldiz, aire kutsatua arnasten duten langile batzuek %30-50-a xurgatzen dute. ^[14] Kadmioa odol-zirkulaziora igarotzen da urdail edo hestean elikagai eta ur kutsatua xurgatu ondoren, aldiz, birikek xurgatuz, arnastua izan denean. Kadmioaren xurgapena hestean bi fasetan ematen da. Lehenengoan, mukosa zelulek hesteko lumenean dagoen kadmioa barneratzen dute. Bigarrenean, kadmioaren zati batek enterozitoen alboko mintz basoa zeharkatzen du odol zirkulaziora igarotzeko. Egoera normaletan, hau da, kadmio kontzentrazioa baxua denean, zati handiena heste mukosan geratzen da atxikita, gehien bat metalotioneinari lotuta eta ondoren, paretaren ezkatatzearekin ezabatua izaten da. ^[14]Ahoratutako kadmio dosia altua bada, metal askeak mukosa zeharkatzen du odol zirkulaziora igarotzeko, gibel eta giltzurrunetan pilatuz. Bi organo hauetan organismoko kadmio guztiaren %40-80a pilatzen da. Gibel barnean, pisu molekular baxuko proteina bati lotzen da. Proteina-kadmio konplexu horren kopuru txikiak etengabe igarotzen dira gibeletik odol zirkulaziora, giltzurrunetara garraiatuak eta glomerulo bidez iragaziak izateko. Ondoren, birxurgatua eta metatua izateko, giltzurruneko zelula tubularretan. Honek zuzenean inguruneko iturrietatik hartutako kadmioaren %1-2a iraitziko du, giltzurrun barnean metaketa eragingo duena (odol zirkulaziokoa baino 10.000 aldiz altuagoa). ^[14]

Nagusiki entzimei eragiten die eta proteinen SH taldeekin elkarrekiten dute, erradikal askeak sortuz.

Funtzioak organismoan

Metal honek ez du animaliengan zein gizakiarengan inolako funtzio biologikorik. Hainbat erraietan metatzen da, gibel eta giltzurrunetan gehien, ondoren eragin toxikologikoak martxan jartzeko. ^[14]

Gomendioak

Sarrera bidearen, esposizioaren, forma kimikoaren eta propietate fisiko-kimikoen arabera pertsona baten kalteak eragiteko kadmio kopurua aldakorra da. Aipatutakoez gain, badira beste hainbat faktore (erretzailea izatea, langileak babesik ez eramatea, adina…) kalteak eragin dezaketenak. ^[14]

Pertsona batek onartu ditzakeen dosien sailkapena mineralaren sarrera bidearen arabera eginez gero, irensketa eta arnasketa ezberdintzen dira. Arnasketa tasa irensketa tasa baino baxuagoa da. ^[14]

Dosi onargarriak

Irensketa	Egunean	10-50 mg (gorputzak %5-10 xurgatu)
	Astean	400-500 mg (helduek)
Arnasketa	Hautsari esposizio kronikoa	<0,01 mg/m3 (8 ordu egunean)
	Kadmio oxidoaren keari esposizioa	<0,05 mg/m3 (8 ordu egunean)

Azpimarragarria da dietako flabonoideek (polifenolen artean aurkitzen dira hauek) dituzten eta gehigarri gisa hartu daitezkeen hainbat substantziak metal honen efektu kaltegarriak gutxitzeko balio dezaketela. Substantzia horien funtzio onuragarrien artean erradikal libreak zein metalak bahitzea aurkitzen da. Beraz, metalen ioien eta flabonoideen arteko elkarrekintzak efektu kelatzailea dute. ^[18]

Iturriak

Erretzaileak ez diren biztanlerian, elikagaiak dira kadmio iturri nagusienak. Hain zuzen, kadmio kontzentrazio altuenak alga, arrain, krustazeo, txokolate eta erabilera dietetikoko janari berezietan aurkitu dira.

Haurrentzako iturri nagusia amaren esnea da, kadmio kontzentrazio altua duten emakumeek esne bidez transmititzen baitute.

Hala ere, nahiz eta digestio aparatuan xurgapena baxua izan (%3-5), nahiko erraz metatzen da gibel eta giltzurrunetan, 10-30 urte iraun dezakeena. Horregatik, animalien erraietan (odolkiak…) ere nahiko kontzentrazio altuan aurki dezakegu kadmioa. Era berean, itsaskietan (bereziki osorik jaten direnak) era esanguratsuetan agertzen da.^[16]

Landare jatorriko elikagaiei dagokionez, kadmio kontzentrazio altuenak alga, kakao, perretxiko basatietan eta hazi oleaginosoetan daude. Halaber, zerealak ere kadmio ekarpen nagusiak dira. Izan ere, kadmioan bereziki aberatsak ez diren arren, dietako parte garrantzitsu bat dira. Honen ondorioz, aipaturiko landare jatorriko elikagai hauen ingestio altua duten pertsonek eta begetarianoek, astean, batezbesteko 5,4 ɥg kadmioko kontsumoa izan ohi dute; gomendaturiko dosiaren bikoitza suposa dezakeena. Era berean, bibalbioak (muskuilu, txirla…) eta perretxiko basatiak maiz kontsumitzen duten pertsonek ere ingestio nahiko altua izatera hel daitezke, 4,6 ɥg ingurukoa.

Ondorengo taulan, elikagai desberdinen kadmio kontzentrazioak agertzen dira: ^[19]

Elikagai desberdinen kadmio kontzentrazioak

Elikagaia	Kadmio kontzentrazioa (mg/kg)
Lekaleak	0,0005
Frutak	0,0009
Esnea	0,0015
Barazkiak	0,0050
Esnekiak	0,0060
Haragi eta eratorriak	0,0063
Arrautzak	0,0080
Gantzak	0,0080
Tuberkuluak	0,0198
Ogi eta zerealak	0,0329
Arrain eta itsaskiak	0,0362

Bestalde, elikagaiak ez diren kadmio iturrien artean tabakoa eta hautsa aurki ditzakegu. Era natural batean, kadmioa ingurumena erreken (harrien deskonposizioaren ondorioz) bidez nahiz atmosferara baso-sute, sumendi eta erregai-fosilen  eta hiri-hondakinen bitartez askatzen da. Gainera, maila industrialean, zink, fosfato mineralak eta simaurren sorketa industriak dira kadmioaren jatorri nagusiak. ^[19]

Erlazionatutako gaixotasunak

Kadmio, minbizi-sortzailetzat hartzen da eta gaur egun, birika, endometrio, bular eta maskuriko minbizien eragile nagusietariko bat dela baieztatu da. Halaber, jada aipatu denez, bereziki toxikoa da giltzurrunean, hodixka proximaletan kokatu eta giltzurrun gutxiegitasuna eragin dezake. Horrez gain, hezurretako desmineralizazioa eragin dezake (osteoporosia eta osteomalasia), hala giltzurrun gutxiegitasun horren ondorio izateagatik, nola modu zuzen batean hezurrari erasotzen diolako. Denbora luze igaro ondoren, esposizio tasa altua izanez gero, hodixkako kalteak iragazpen glomerularra gutxitzen du, giltzurrun hutsegitea eraginez. Honek, epe luzera minbizia eragin dezake (kadmioa gizakientzat kantzerigenoa izan daiteke). ^[16]

Kadmioak osasunean eduki ditzakeen ondorioak ondorengoak dira:

• Beherakoak, gorakoak eta sabelaldeko mina.
• Osteoporosia, eta beraz, hezurretako haustura.
• Ugalkortasunean arazoak.
• Tiroide guruinean eragina du.
• NSZean asaldurak.
• Sistema immunean kalteak.
• Hipertentsioa eta gaixotasun koronarioak
• Atzazalen eta ile metaketa.
• Enfisema
• Fibrosia
• DNAn mutazioak eta minbiziaren garapenean
• Errakitismoa
• Anemia
• Birikako edema^{[14] [20]}

Bukatzeko, esan beharra dago burdin erreserba gutxi duten gaixoengan kadmioaren eragina bereziki gogorra izan daitekeela.^[2]

Erreferentziak

1. Kadmioa WebElements.com webgunean
2. (Gaztelaniaz) Perez Garcia, Perla Esmeralda;, Azcona Cruz, María Isabel. (2012). «Los efectos del cadmio en la salud» Revista de Especialidades Médico-Quirúrgicas (Noiz kontsultatua: 2018-04-29).
3. (Gaztelaniaz) «Cadmio» Organización Mundial de la Salud (Noiz kontsultatua: 2018-04-15).
4. (Frantsesez) Spindler, Paul (de Chemnitz) Auteur du texte; Meyer, Georg (1857-1950) Auteur du texte; Meerburg, Jacob Hendrik Auteur du texte. (1818). «Annalen der Physik» Gallica (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
5. Hufeland's journal der practischen Heilkunde.. 1795, 98 v. or. (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
6. (Ingelesez) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2023-01-05 (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
7. (Ingelesez) Waterston, William. (1844). A Cyclopaedia of Commerce, Mercantile Law, Finance, Commercial Geography and Navigation. H.G. Bohn (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
8. (Ingelesez) Rowbotham, Thomas Leeson. (1850). The art of landscape painting in water colours, by T. and T.L. Rowbotham. (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
9. (Ingelesez) Ayres, Robert U.; Ayres, Leslie W.; Råde, Ingrid. (2003-09-30). The Life Cycle of Copper, Its Co-Products and Byproducts. Springer Netherlands ISBN 978-1-4020-1552-6. (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
10. Dunglison, Robley. (1866). Medical lexicon. A dictionary of medical science, containing a concise explanation of the various subjects and terms of anatomy, physiology, pathology, hygiene, [etc., etc., with the accentuation and etymology of the terms, and the French and other synonymes ... ] Philadelphia, Henry C. Lea (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
11. «What is INTERNATIONAL ANGSTROM? definition of INTERNATIONAL ANGSTROM (Science Dictionary)» web.archive.org 2018-11-18 (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
12. (Ingelesez) «What is the unit called an angstrom?» www.sizes.com (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
13. (Ingelesez) Burdun, G. D.. (1958-05-01). «On the new determination of the meter» Measurement Techniques 1 (3): 259–264.  doi:10.1007/BF00974680. ISSN 1573-8906. (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
14. (Gaztelaniaz) Monografias.com, [e-mail] ,. «Cadmio, un tóxico encubierto - Monografias.com» www.monografias.com (Noiz kontsultatua: 2018-04-15).
15. «No Values Found» digital.library.wisc.edu (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
16. (Gaztelaniaz) «Aecosan - Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición» www.aecosan.msssi.gob.es (Noiz kontsultatua: 2018-04-15).
17. «Cadmium Statistics and Information | U.S. Geological Survey» www.usgs.gov (Noiz kontsultatua: 2023-02-06).
18. Gomes de Moura, Carolina Foot; Ribeiro, Daniel Araki. (2017-02-11). «Are food compounds able to modulate noxious activities induced by cadmium exposure?» Critical Reviews in Food Science and Nutrition 57 (3): 632–636.  doi:10.1080/10408398.2014.911719. ISSN 1549-7852. PMID 25751788. (Noiz kontsultatua: 2018-04-29).
19. «Cadmio» (PDF) Elika.
20. «Cadmio (Cd) Propiedades químicas y efectos sobre la salud y el medio ambiente» www.lenntech.es (Noiz kontsultatua: 2018-04-15).

Kanpo-estekak

• Datuak: Q1091
• Multimedia: Cadmium / Q1091