Cd/Cadmium
chemisch-element
Exact wat je zoekt

48

Cd/Cadmium

Het zilverachtige cadmium behoort tot de toxische ‘zware metalen’. Het wordt opgenomen door planten en accumuleert in ons lichaam. Cadmium verstoort de werking van de nieren en kan kanker veroorzaken. Het gebruik van cadmiumverbindingen, bijvoorbeeld als pigment voor felgekleurde bierkratten (cadmiumsulfide), is aan banden gelegd. Metallisch cadmium wordt nog wel toegepast in batterijen en in de metaalindustrie. Cadmium heeft een relatief laag smelt- en kookpunt en wordt toegepast in legeringen die bij een zeer lage temperatuur smelten (onder andere in sprinklersystemen). Verbindingen van cadmium met zwavel en telluur zijn halfgeleiders voor onder andere zonnepanelen.

Symbool

Cd

Protonen/elektronen

48

Groep

10

Isotopen

106Cd, 108Cd, 110Cd, 111Cd, 112Cd, 113Cd, 114Cd, 116Cd

Periode

5

Elektronenconfiguratie

[Kr] 4d105s2

Blok

d

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,18,18,2

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

1,7 (Pauling)

Dichtheid

8690 kg m-3

Atoomstraal

149 . 10-12 m

Smeltpunt

321 oC (594 K)

Relatieve atoommassa

112.411

Kookpunt

767  oC (1040 K)

Soortelijke warmte

234 J kg-1K-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

92 W m-1 K-1

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Zonnecellen

Zonnecellen met cadmiumtelluride (CdTe) en cadmiumsulfide (CdS) zijn vooral in grote, multi-kilowatt systemen aan een opmars bezig. Ze concurreren in deze toepassing zowel in prijs als efficiëntie met de bekende zonnepanelen gebaseerd op silicium. De cellen zijn opgebouwd uit meerdere dunne lagen, desgewenst aangebracht op een flexibel dragermateriaal.

Sprinkler

Cadmium heeft al een relatief laag smeltpunt, maar in combinatie met andere metalen zijn legeringen te maken die bij nog veel lagere temperaturen vloeibaar worden. In sprinklerinstallaties gebruikt men een smeltdraad of smeltplaatje uit een mengsel van bismut, lood, cadmium, en tin in een verhouding van ongeveer 4:2:1:1 Bij een temperatuur rond 50 °C smelt het metaal en stroomt het water door de sprinkler-sproeikop.

Kernreactor regelstaaf

Cadmium (113Cd) heeft een goed adsorptievermogen voor neutronen en is daardoor – gelegeerd met andere metalen zoals indium, zilver en seleen – geschikt als regelstaaf in kernreactoren. Ook staven van cadmiumfluoride (CdF2) worden gebruikt om de neutro­nen dichtheid te regelen.

Lichtmeter

Lichtmeters (bijvoorbeeld in de fotografie) zijn gebaseerd op materialen die elektronen afgeven als er licht opvalt, of waarvan de weerstand verandert. Cadmiumsulfide (CdS), -selenide (CdSe) en -telluride (CdTe) zijn halfgelei­der­materialen die hiervoor geschikt zijn. Cadmiumsulfide wordt vanwege deze eigenschap ook toegepast in fotokopieermachines.

Oplaadbare batterij

In de oplaadbare nikkel-cadmium batterij vindt de stroomlevering plaats via de volgende reac­tie:

Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O   Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2 (in 20 % KOH)Bij opladen verloopt de reactie in omgekeerde volgorde. De ontladingsspanning bedraagt ca. 1,2 V.

Voor toepassingen waarbij een iets hogere spanning vereist is en wat meer vermogen is de batterij minder geschikt. Een nadeel is ook het “geheugen” van de batterij, dat er voor zorgt dat bij voortdurend te vroeg opladen de effectieve gebruikstijd sterk terugloopt. De batterij heeft daarom flink terrein moeten prijsgeven aan de nikkel-metaal hydride en de lithium-ion batterij.

Bescherming tegen corrosie

Net als zink beschermt een dun laagje cadmium het onderliggende metaal tegen oxidatie. Vooral in veeleisende toepassingen, zoals bevestigingsmaterialen in de luchtvaart geeft men de voorkeur aan cadmium boven zink vanwege de superieure eigenschappen.

Pigment: email, keramiek, olieverf

Cadmiumsulfide (CdS) is een geel pigment, bekend als cadmiumgeel. Het zeer stabiel en lichtecht. Schilders als Van Gogh, Monet en Matisse maakten er gebruik van. Het kwam pas in de tweede helft van de negentiende eeuw beschikbaar. De aanwezigheid van het pigment in schilderijen van een eerdere datum duidt op vervalsing.

Het gebruik van cadmiumsulfide in verf en kunststof (denk aan de bekende gele bierkratten) is teruggedrongen vanwege de gezondheidsrisico’s.

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

  • Elektrische contacten (met Ag, Cu of Zn)
  • Laag smeltende legeringen voor soldeer (cadmium is een zeer zacht metaal; het is gemakkelijk met een mes te snijden)

In verbindingen

  • Halfgeleiders  (CdO, CdSe, CdTe)
  • Katalysator voor het hydrogeneren onverzadigde vetten (CdO)

Naam

De naam cadmium is afgeleid van het Griekse kadmeia of het Latijnse cadmia, de oude naam voor calamien of gal­mei. Dat is een zinkerts gedolven in de buurt van de stad Thebe en vernoemd maar de stichter van die stad, Kadmos (afstammeling van Zeus en broer van Europa). Cadmium is voor het eerst aange­trof­fen in zinkerts.

Ontdekking

De Duitse chemicus Friedrich Stromeyer (foto) ontdekte cadmium in 1817 in calamien (zinkcarbonaat). Omdat de kleur van sommige kristallen wat afweek, (lichtgeel i.p.v. wit) vermoedde men dat er sporen ijzer aanwezig waren. Bij onderzoek bleek het mineraal geen ijzer te bevatten, maar een tot dan onbe­kend element.

Voorkomen

Cadmium heeft een aandeel van 1,5.10-5 % van de aardkost (op basis van gewicht). Het staat op plaats 66e in de rangorde van voorkomen.

De belangrijkste mineralen zijn greenockiet (CdS, foto) en otaviet (CdCO3). De meeste zinkertsen bevatten ook cadmium. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element cadmium op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in Rusland, Kazachstan, China, Japan, Namibië, Canada, Mexico en Australië. In Duitsland en Frankrijk wordt op zeer be­scheiden schaal cadmium gewonnen; vroeger ook in België, samen met de exploitatie van zinkerts.

Het merendeel van het geproduceerde cadmium is afkomstig uit zink-, lood- en koperertsen, en uit vliegas.

Bereiding

Vroeger

Cadmium is uit calamien te bereiden door isolatie van het cadmiumoxide (na behandeling met ammonium­car­bonaat en zinkcarbo­naat). Dit is vervolgens te reduceren met koolstof (bij circa 900 °C).

Tegenwoordig

Cadmium wordt vooral bereid uit zinkertsen, die kleine hoeveelheden cadmiumverbindingen bevatten. Na roosten van het erts wordt de verkregen stof gesmolten en scheidt men de cadmium- en zink ver­bindingen. Na het oplossen van cadmiumsulfaat in zwavelzuur is via elektrolyse metallisch cadmium te verkrijgen. Daarbij wordt een loden anode gebruikt en een roterende aluminium katho­de.

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Cadmium - Periodic Videos
Filmpje
Cadmium - Periodic Videos
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Elektronenschillen cadmium
Afbeelding
Elektronenschillen cadmium
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Cadmium verschillende vormen
Afbeelding
Cadmium verschillende vormen
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Cadmium stukjes
Afbeelding
Cadmium stukjes
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Cadmium staaf
Afbeelding
Cadmium staaf
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Cadmium - Royal Society of Chemistry
Podcast
Cadmium - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog is elke dag anders Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog is elke dag anders
Ontdek wat Catrien zo leuk vindt aan haar baan als technoloog.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Studie
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Waarom ik moleculen opsluit in een kooi? Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Waarom ik moleculen opsluit in een kooi?
Anne onderzoekt reactie- omstandigheden van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vicky vond de bètavakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Vicky vond de bètavakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Orgaanschade omkeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Orgaanschade omkeren
Patricia doet onderzoek naar synthetische materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon De wereld voeden met licht Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
De wereld voeden met licht
Daniel heeft een kunstmatig fotosynthese proces ontwikkeld.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een stromend, staalhard materiaal Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een stromend, staalhard materiaal
Lauri ontwerpt chemische bouw-stenen voor nieuwe materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Van het laboratorium naar Pinkpop Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Van het laboratorium naar Pinkpop
Bekijk Koen als research and development technologist.
Bekijk de story
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Timo is chemisch technoloog en projectmanager Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Techniek & Ontwerp
Beroep
Timo is chemisch technoloog en projectmanager
Hij deelt zijn werkervaringen graag met jou.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een chemische gereedschapskist voor de toekomst Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een chemische gereedschapskist voor de toekomst
Danny werkt aan alternatieven voor aardolie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Op kleine schaal grote problemen oplossen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op kleine schaal grote problemen oplossen
Krzysztof doet onderzoek naar macromoleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Oersoep en afvalwater Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Oersoep en afvalwater
Saskia probeert waardevolle moleculen uit afvalwater te halen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Verliefd op moleculen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Verliefd op moleculen
Bert Meijer doet onderzoek naar de dynamica van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is altijd mijn passie geweest Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Chemie is altijd mijn passie geweest
Nick Das studeerde hbo-Chemie en is nu laboratoriummanager.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Voorsprong met een chemische achtergrond Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Voorsprong met een chemische achtergrond
Bekijk Ruben als management trainee bij Remondis.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als chemisch analist moet je kritisch zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch analist moet je kritisch zijn
Lara vertelt over werk als chemisch analist
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een huid voor robots Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een huid voor robots
Professor Zhenan werkt aan kunstmatige elektronische huid.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Spioneren met je immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Spioneren met je immuunsysteem
Frans onderzoekt het immuun-systeem voor betere vaccins.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren
Lara is chemisch analist bij het bedrijf Astellas.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Slim membranen maken; in water Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Slim membranen maken; in water
Wiebe doet onderzoek naar membranen in water.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Katalysatoren tegen klimaatverandering Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Katalysatoren tegen klimaatverandering
Charlotte probeert CO2 om te zetten in waardevolle stoffen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen
Ontdek wat Fabrice zo leuk vindt aan chemisch technoog zijn.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Levend materiaal op basis van de natuur Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Levend materiaal op basis van de natuur
Peter onderzoekt slim materiaal gebaseerd op de natuur.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een duurzame coating Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een duurzame coating
Hung Chien zoekt een duurzame manier om coatings te maken.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Kunnen we een implantaat 3D printen? Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Kunnen we een implantaat 3D printen?
Tosca is op zoek naar bruikbare materialen voor 3D printen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon CO2-recycling Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
CO2-recycling
Francesco werkt aan CO2 omzetten naar chemicaliën.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op zoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op zoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes
Lotte doet onderzoek naar nanodeeltjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik ben echt een spin in het web Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Ik ben echt een spin in het web
Isabelle deed Chemische Technologie en is nu continuverbetercoördinator.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Aanval door ons eigen immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Aanval door ons eigen immuunsysteem
Kim onderzoekt enzymen van auto-immuunziekten.
Bekijk het filmpje