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카드뮴

Cadmium
카드뮴, CD
Cadmium-crystal bar.jpg
카드뮴
발음/haddmi/ (KAD-mee-µm)
외모은빛이 도는 푸른 빛을 띤 금속
표준 원자량Ar°(Cd)
  • 112.414±0.004
  • 112.41±0.01(요약)[1]
주기율표 카드뮴
수소 헬륨
리튬 베릴륨 붕소 카본 질소 산소 불소 네온
나트륨 마그네슘 알루미늄 실리콘 유황 염소 아르곤
칼륨 칼슘 스칸듐 티타늄 바나듐 크롬 망간 코발트 니켈 구리 아연 갈륨 게르마늄 비소 셀레늄 브롬 크립톤
루비듐 스트론튬 이트륨 지르코늄 니오브 몰리브덴 테크네튬 루테늄 로듐 팔라듐 실버 카드뮴 인듐 주석 안티몬 텔루루 요오드 제논
세슘 바륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마리움 유로피움 가돌리늄 터비움 디스프로슘 홀뮴 엘비움 툴륨 이터비움 루테튬 하프늄 탄탈룸 텅스텐 레늄 오스뮴 이리듐 플래티넘 골드 수은(원소) 탈륨 이끌다 비스무트 폴로늄 아스타틴 라돈
프랑슘 라듐 악티늄 토륨 프로탁티늄 우라늄 넵투늄 플루토늄 아메리슘 퀴륨 베르켈륨 칼리포늄 아인스타이늄 페르미움 멘델레비움 노벨륨 로렌슘 러더포디움 두브늄 시보르기움 보리움 하시움 마이트네리움 다름슈타디움 뢴트제늄 코페르니슘 니혼리움 플레로비움 모스코비움 리버모리움 테네신 오가네손
Zn

CD

Hg
카드뮴인듐
원자 번호 (Z)48
그룹.그룹 12
기간기간 5
블록 d블록
전자 구성[Kr] 4d10 5s2
셸당 전자 수2, 8, 18, 18, 2
물리 속성
단계 STP에서단단한
녹는점594.22K(321.07°C, 609.93°F)
비등점1040 K (767 °C, 1413 °F)
밀도 (근처)8.65g/cm3
액상일 때(로)7.996 g/cm3
융해열6.21kJ/mol
기화열99.87 kJ/mol
몰 열용량26.020 J/(mol·K)
증기압
P (Pa) 1 10 100 1k 10k 100k
(K)에서 530 583 654 745 867 1040
원자 특성
산화 상태- 2, +1, +2 (약간 염기성 산화물)
전기 음성도폴링 스케일: 1.69
이온화 에너지
  • 첫 번째: 867.8 kJ/mol
  • 두 번째: 1631.4 kJ/mol
  • 세 번째: 3616 kJ/mol
원자 반지름경험적: 151 pm
공유 반지름144 ± 9 pm
반데르발스 반지름오후 158시
Color lines in a spectral range
카드뮴 스펙트럼선
기타 속성
자연발생원시적인
결정 구조 육각형 밀착형(hcp)
Hexagonal close packed crystal structure for cadmium
음속 얇은 막대기2310 m/s (20 °C에서)
열팽창30.8 µm/(mkK) (25 °C에서)
열전도율96.6 W/(mµK)
전기 저항률72.7 NΩm (22 °C에서)
자기 순서반자성[2]
몰 자화율- 19.8×10cm−63/세로[3]
영률50 GPa
전단 계수19 GPa
벌크 계수42 GPa
포아송비0.30
모스 경도2.0
브리넬 경도203 ~ 220 MPa
CAS 번호7440-43-9
역사
검출 및 첫 번째 분리카를 사무엘 레베레흐트 헤르만과 프리드리히 스트로마이어(1817)
이름 지정자프리드리히 스트로마이어(1817)
카드뮴의 주요 동위원소
이소토페 아부노댄스 반감기 (t1/2) 붕괴 모드 프로덕트
106CD 1.25% 안정적인.
107CD 동기 6.5시간 ε 107아그
108CD 0.89% 안정적인.
109CD 동기 462.6 d ε 109아그
110CD 12.47% 안정적인.
111CD 12.80% 안정적인.
112CD 24.11% 안정적인.
113CD 12.23% 7.7×1015 y β 113
113mCD 동기 14.1년 β 113
IT부문 113CD
114CD 28.75% 안정적인.
115CD 동기 53.46 시간 β 115
116CD 7.51% 3.1×10년19 β 116스니
카테고리: 카드뮴
레퍼런스

카드뮴화학 원소기호는 Cd이고 원자 번호는 48이다.이 부드럽고 은백색의 금속은 아연과 수은에 속하는 다른 두 가지 안정된 금속과 화학적으로 유사합니다.아연과 마찬가지로 대부분의 화합물에서 산화 상태 +2를 나타내며 수은과 마찬가지로 3족부터 11족까지의 전이 금속보다 낮은 녹는점을 가진다.12족 카드뮴 및 그 착향료는 원소 또는 일반적인 산화 상태에서 d 또는 f개의 전자껍질을 부분적으로 채우지 않기 때문에 전이 금속으로 간주되지 않는 경우가 많다.지구 지각의 카드뮴 평균 농도는 0.1에서 0.5ppm 사이이다.1817년 독일에서 스트로마이어헤르만탄산아연의 불순물로 동시에 발견했다.

카드뮴은 대부분의 아연 광석에서 부성분으로 발생하며 아연 생산의 부산물이다.카드뮴은 강철의 내식성 도금으로서 오랫동안 사용되어 왔으며, 카드뮴 화합물은 적색, 주황색, 황색 안료, 유리의 착색, 플라스틱의 안정화에 사용되고 있다.카드뮴의 사용은 일반적으로 독성이 있기 때문에 감소하고 있으며(특히 유럽 유해 물질[4] 제한 지침에 명시되어 있음), 니켈 카드뮴 배터리는 니켈-금속 수소화물리튬-이온 배터리로 대체되었습니다.그것의 몇 안 되는 새로운 용도 중 하나는 카드뮴 텔루라이드 태양 전지판에 있다.

카드뮴은 고등 생물에서 생물학적 기능을 가지고 있지 않지만, 해양 규조류에서 카드뮴 의존성 탄산 무수효소가 발견되었습니다.

★★★

카드뮴은 부드럽고 가단성이 있으며 연성이 있으며 은백색의 2가 금속입니다.그것은 많은 면에서 아연과 비슷하지만 복잡한 [5]화합물을 형성한다.대부분의 다른 금속과 달리 카드뮴은 부식에 강하고 다른 금속의 보호판으로 사용됩니다.벌크 금속인 카드뮴은 물에[6] 녹지 않으며 인화성이 없습니다. 그러나 분말 형태의 카드뮴은 연소되어 유독 [7]가스를 방출할 수 있습니다.

카드뮴은 보통 +2의 산화 상태를 가지지만 +1의 상태로 존재한다.카드뮴과 그 착향제는 원소 또는 일반적인 산화 상태에서 [8]d 또는 f 전자껍질을 부분적으로 채우지 않기 때문에 항상 전이 금속으로 간주되지는 않습니다.카드뮴은 공기 중에 연소하여 갈색 비정질 카드뮴 산화물(CdO)을 형성합니다. 이 화합물의 결정 형태아연 산화물과 유사하게 가열되면 색이 변하는 진한 빨간색입니다.염산, 황산, 질산은 염화카드뮴(CdCl2), 황산카드뮴(CdSO4) 또는 질산카드뮴(Cd(NO3))2형성하여 카드뮴을 용해시킨다.산화상태 +1은 카드뮴 염화물 및 염화알루미늄 혼합물에 카드뮴을 녹여 [5]염화수은22+(I)의 Hg22+ 양이온과 유사한 Cd 양이온을 형성함으로써 생성될 수 있다.

Cd + CdCl2 + 2 AlCl3 → Cd2(AlCl4)2

핵염기, 아미노산, 비타민을 가진 많은 카드뮴 복합체의 구조가 결정되었다.[9]

은 컷오프를 명확히 보여준다.

자연적으로 발생하는 카드뮴은 8개의 동위원소로 구성되어 있다.이들 중 2개는 방사성 물질이고 3개는 붕괴될 으로 예상되지만 실험실 조건에서는 붕괴되지 않았다.두 개의 천연 방사성 동위원소는 Cd(베타 붕괴, 반감기는 7.7×1015 y)와 Cd(2-중성미자 이중 베타 붕괴, 반감기는 2.9×1019 y)이다.나머지 세 가지는 Cd, Cd(둘 다 이중 전자 포획), Cd(둘 다 이중 베타 붕괴)이며, 이 반감기에 대한 하한만 결정되었다.최소 3개의 동위원소(Cd, Cd, Cd)는 안정적이다.자연발생하지 않는 동위원소 중 가장 수명이 긴 것은 462.6일의 반감기와 53.46시간의 반감기다.나머지 방사성 동위원소는 모두 반감기가 2.5시간 미만이고 대부분은 반감기가 5분 미만이다.카드뮴은 8개의 메타 상태를 가지고 있으며 가장 안정적1⁄2 것은 Cd(t = 14.1년), Cd(t1⁄2 = 44.6일), Cd(t1⁄2 = 3.36시간)[10]이다.

알려진 카드뮴 동위원소는 원자질량 94.950u(95Cd)에서 131.946u(132Cd)까지 다양하다.112u보다 가벼운 동위원소의 경우 일차 붕괴 모드는 전자 포획이며 주요 붕괴 생성물은 원소 47()이다.무거운 동위원소는 대부분 베타 방출 생성 원소 49(인듐)[10]통해 붕괴된다.

카드뮴의 동위원소 중 하나인 Cd는 높은 선택성으로 중성자를 흡수한다.매우 높은 확률로 카드뮴 컷오프 이하의 에너지를 가진 중성자가 흡수됩니다. 컷오프보다 높은 중성자가 전송됩니다.카드뮴 차단은 약 0.5eV이며, 이 수준 이하의 중성자는 중간 중성자[11]고속 중성자와 구별되는 느린 중성자로 간주됩니다.

카드뮴은 태양 질량이 0.6~10인 중질량별에서 수천 년 이상 s-과정을 통해 생성된다.그 과정에서 은 원자중성자를 포착하고 베타 [12]붕괴를 겪는다.

★★★

카드뮴(라틴어 카드미아, "칼라민"이라는 뜻의 그리스어 δαμμα)은 그리스 신화 속 인물인 테베의 창시자 카드무스의 이름을 딴 카드뮴이 함유된 광물의 혼합물로서 1817년 독일의 약국에서[13] 판매되는 오염된 아연 화합물에서 발견되었다.[14]칼 새뮤얼 레베레흐트 헤르만은 동시에 산화아연의 변색을 조사했고 황화수소의 침전물로 인해 비소로 의심되는 불순물을 발견했다.또한 Stromeyer는 한 공급업체가 [4]산화아연 대신 탄산아연을 판매한다는 사실을 발견했습니다.스트로마이어는 탄산아연(칼라민)에서 불순물로 새로운 원소를 발견했고, 100년 동안 독일은 이 금속의 유일한 중요한 생산국이었다.이 금속은 이 아연 광석에서 발견되었기 때문에 칼라민을 뜻하는 라틴어 단어에서 이름을 따왔다.Stromeyer는 칼라민의 일부 불순물 샘플이 가열되면 색이 변하지만 순수한 칼라민은 변하지 않았다고 지적했다.그는 이러한 결과를 끈질기게 연구했고 결국 황화물을 굽고 환원함으로써 카드뮴 금속을 분리했다.안료로서의 카드뮴 옐로우의 가능성은 1840년대에 인정되었지만 카드뮴의 부족으로 인해 [15][16][17]이 적용은 제한되었다.

카드뮴과 그 화합물은 특정 형태와 농도에서 독성이 있지만 1907년의 영국약품법전(British Pharmical Codex)에 따르면 요오드화카드뮴은 확장된 관절, 스크로풀샘, [18]동상을 치료하기 위한 약물로 사용되었다고 한다.

1907년 국제천문연맹은 국제적 옹스트롬을 적색 카드뮴 스펙트럼선으로 정의했다(1 파장 1 = 6438.46963 [19][20]å.이것은 1927년 제7차 도량형 총회에서 채택되었다.1960년, 미터와 옹스트롬의 정의는 [21]크립톤을 사용하도록 바뀌었다.

1930~1940년대 산업규모의 카드뮴 생산이 시작된 이후 카드뮴의 주요 용도는 부식을 방지하기 위한 철과 강철 코팅이었으며 1944년에는 62%, 1956년에는 59%의 카드뮴이 도금 [4][22]용도로 사용되었다.1956년 미국 카드뮴의 24%가 황화물 및 [22]카드뮴 셀레늄의 적색, 주황색 및 황색 색소에 두 번째로 사용되었습니다.

카복실산 카드뮴 라우르산 카드뮴과 스테아린산 카드뮴과 같은 카드뮴 화학 물질이 PVC에 미치는 안정화 효과는 1970년대와 1980년대에 이러한 화합물의 사용을 증가시켰다.안료, 코팅, 안정제, 합금의 카드뮴 수요는 1980년대와 1990년대 환경 및 보건 규제의 영향으로 감소하였고, 2006년에는 전체 카드뮴 소비량의 7%만이 도금에 사용되었고,[4] 10%만이 안료에 사용되었습니다.이와 동시에 니켈 카드뮴 배터리에 대한 카드뮴 수요가 증가하면서 소비 감소가 상쇄되었습니다.[23] 니켈 카드뮴 배터리는 2006년 미국 카드뮴 소비량의 81%를 차지했습니다.

카드뮴은 지구 지각의 약 0.1ppm을 구성한다.그것은 약 65ppm을 [24]구성하는 아연보다 훨씬 더 희귀하다.카드뮴 함유 광석의 유의한 퇴적물은 알려져 있지 않다.중요한 유일한 카드뮴 광물인 Greenockite(CdS)는 거의 항상 Sphalerite(ZnS)와 관련이 있습니다.이러한 연관성은 아연과 카드뮴의 지구 화학적 유사성에 의해 발생하며, 이들을 분리할 수 있는 지질학적 과정이 없다.따라서 카드뮴은 주로 아연의 황산 광석을 채굴, 제련 및 정제하는 부산물로 생산되며, 과 구리는 보다 더 적게 생산된다.소량의 카드뮴(소비량의 약 10%)은 2차 공급원에서 생산되며, 주로 철과 강철 고철을 재활용하여 발생하는 분진에서 생산된다.미국에서 [17]생산은 1907년에 시작되었지만, [25][26]제1차 세계대전 이후 널리 쓰이기 시작했다.

금속 카드뮴은 [27]시베리아빌류이 강 유역에서 발견됩니다.

인산 비료용으로 채굴된 암석에는 다양한 양의 카드뮴이 함유되어 있어 비료 중 카드뮴 농도가 300mg/kg에 달하고 농경지 [28][29]토양에서 카드뮴 함량이 높습니다.석탄은 상당량의 카드뮴을 함유할 수 있는데, 카드뮴은 대부분 석탄 플라이 [30]애쉬로 끝난다.토양 속의 카드뮴은 쌀과 같은 작물에 의해 흡수될 수 있다.중국 농무부는 2002년 표본 추출한 의 28%가 초과 납이고 10%는 법에서 정한 초과 카드뮴을 함유하고 있다고 측정했다.버드나무포플러같은 몇몇 식물들은 [31]흙에서 납과 카드뮴을 모두 제거하는 것으로 밝혀졌다.

일반적인 백그라운드 카드뮴 농도는 대기 중 5ng/m3, 토양 2mg/kg, 담수 1μg/L, [32]해수 50ng/L를 초과하지 않는다.10μg/l 이상의 카드뮴 농도는 총용질 농도와 pH가 낮은 물에서 안정되어 기존의 수처리 공정에서는 [33]제거가 어려울 수 있다.

생산.

카드뮴은 아연 광석에서 흔히 볼 수 있는 불순물이며, 아연 생산 과정에서 가장 많이 분리된다.황산아연 광석의 일부 아연 광석에는 카드뮴이 [34]1.4%까지 함유되어 있습니다.1970년대에 카드뮴의 생산량은 아연 [34]톤당 6.5파운드(2.9kg)였다.황화아연 광석은 산소의 존재 하에서 볶아 황화아연을 산화물로 변환한다.아연금속은 산화물을 탄소용련하거황산으로 전기분해하여 제조한다.아연을 제련하거나 전기분해액에서 [26][35]황산카드뮴을 침전시키면 진공증류에 의해 아연금속으로부터 카드뮴을 분리한다.

영국 지질조사국은 2001년 중국이 세계 카드뮴 생산량의 거의 6분의 1을 차지하며 1위를 차지했으며, 한국과 [36]일본이 그 뒤를 바짝 쫓고 있다고 보고했습니다.

적용들

카드뮴은 전기 배터리, 안료,[37] 코팅 [38]및 전기 [39]도금의 일반적인 성분입니다.

배터리

Ni-Cd 전지

2009년에는 카드뮴의 86%가 배터리에 사용되었으며, 주로 충전식 니켈 카드뮴 배터리에 사용되었습니다.니켈 카드뮴 전지는 공칭 셀 전위가 1.2V입니다.셀은 알칼리 전해질(수산화칼륨)[40]로 분리된 양극 수산화니켈 전극과 음극 카드뮴 전극 플레이트로 구성됩니다.유럽연합(EU)은 2004년 일부 예외를 제외하고 전자제품의 카드뮴을 0.01%[41]로 제한했고 2006년에는 카드뮴 함유량을 0.002%[42]로 줄였다.카드뮴을 기반으로 하는 또 다른 종류의 배터리는 은-카드뮴 배터리이다.

전기 도금

콜로이드 CdSe 양자점으로부터의 사진 및 대표적인 광발광 스펙트럼

전 세계 생산량의 6%를 소비하는 카드뮴 전기 도금은 항공기 산업에서 강철 [39]부품의 부식을 줄이기 위해 사용됩니다.이 코팅은 크롬산염[38]의해 소극화된다.카드뮴 도금의 한계는 전기 도금 공정에서 고강도 강철의 수소 메짐화이다.따라서 1300MPa(200ksi) 이상의 인장강도로 열처리된 강철 부품은 다른 방법(예: 특수 저압착 카드뮴 전기도금 공정 또는 물리적 증착)으로 코팅해야 합니다.

카드뮴 도금된 공구 잔여물로부터 티타늄이 파괴되면서 A-12/SR-71, U-2 및 [43]티타늄을 사용하는 후속 항공기 프로그램에서 이러한 공구(및 카드뮴 오염을 감지하기 위한 일상적인 공구 테스트)가 배제되었습니다.

핵분열

카드뮴은 원자로의 제어봉에 사용되며 핵분열 [39]중성자속을 제어하는 매우 효과적인 중성자 독으로 작용한다.카드뮴 막대가 원자로 노심에 삽입되면 카드뮴이 중성자를 흡수해 추가적인 핵분열 현상을 방지하고 반응도를 조절한다.Westinghouse Electric Company가 설계한 가압수형 원자로는 은 80%, 인듐 15%, 카드뮴 [39]5%의 합금을 사용한다.

텔레비전

QLED TV는 건설에 카드뮴을 포함시키기 시작했다.일부 회사들은 생산 [44]중에 텔레비전에 나오는 인체에 의한 노출과 오염이 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 노력해왔다.

항암제

중금속을 기반으로 하는 복합체는 다양한 암을 치료할 가능성이 크지만 독성 부작용으로 인해 사용이 제한되는 경우가 많다.하지만 과학자들이 이 분야에 진출하면서 독성이 줄어든 새로운 카드뮴 복합체 화합물이 발견됐다.[45]

컴파운드

오렌지색 카드뮴으로 도색된 열차

산화카드뮴은 흑백 TV용 인광기와 컬러 TV용 브라운관의 [46]청색 및 녹색 인광기에 사용되었습니다.복사기 [47]드럼의 광전도성 표면 코팅으로서 황화카드뮴(CdS)을 이용한다.

황화 카드뮴

페인트 안료에는 다양한 카드뮴 소금이 사용되며 노란색 안료로는 CdS가 가장 흔합니다.카드뮴 셀렌화물은 흔히 카드뮴 레드라고 불리는 붉은 색소이다.안료로 작업하는 화가들에게 카드뮴은 가장 밝고 내구성이 뛰어난 노란색, 오렌지, 그리고 붉은색을 제공합니다.그래서 생산 과정에서 이러한 색상은 오일과 바인더로 갈기 전에 상당히 부드러워지거나 수채화, 구아쉬, 아크릴 및 기타 페인트와 안료 제제로 혼합됩니다.이 색소들은 독성이 있기 때문에 피부를 통해 체내에 흡수되는 카드뮴의 양이 1%[7] 미만이라고 보고되더라도 손에 바리어 크림을 사용하여 피부를[37] 통한 흡수를 방지해야 한다.

PVC에서 카드뮴은 열, 빛, 풍화 안정제로 [39][48]사용되었습니다.현재 카드뮴 안정제는 바륨아연, 칼슘아연, 유기주석 안정제로 완전히 대체됐다.카드뮴은 마찰계수[39]내피로성이 낮기 때문에 납땜 및 베어링 합금에 많이 사용됩니다.또한 우드의 [49]금속과 같이 녹는 합금이 가장 낮습니다.

반도체

카드뮴은 일부 반도체 재료의 원소이다.일부 광검출기 및 태양전지에는 황화카드뮴, 셀렌화카드뮴, 텔루화카드뮴이 사용된다.HgCdTe 검출기는 중적외선에 민감하며 일부 동작 검출기에 사용됩니다.

실험실의 용도

헬륨 카드뮴 금속 증기 레이저에서 나오는 보라색 빛.단색이 강한 색상은 카드뮴의 441.563 nm 전이선에서 발생합니다.

헬륨 카드뮴 레이저는 파란색 또는 자외선 레이저 광원의 일반적인 소스입니다.325, 354 및 442 nm 파장의 레이저는 이 게인 매체를 사용하여 만들어집니다. 일부 모델은 이러한 파장을 전환할 수 있습니다.형광 현미경 검사 및 이러한 [50][51]파장에서 레이저 빛을 필요로 하는 다양한 실험실 사용에 특히 사용됩니다.

셀렌화 카드뮴 양자 도트는 UV 들뜸 하에서 밝은 발광(예를 들어 He-Cd 레이저)을 발한다.이 발광의 색은 입자의 크기에 따라 녹색, 노란색 또는 빨간색이 될 수 있습니다.이들 입자의 콜로이드 용액은 생체조직의 이미징[52]형광현미경에 의한 용액에 사용된다.

분자생물학에서 카드뮴은 전압의존성 칼슘 채널이 칼슘 이온의 플럭싱을 막는 데 사용되며, Hif-1α[53]프로테아좀의존성 분해를 촉진하는 저산소증 연구에도 사용된다.

불소포자 BODIPY에 기반한 카드뮴 선택 센서는 [54]세포 내 카드뮴의 영상 및 감지를 위해 개발되었습니다.수성 환경에서 카드뮴을 모니터링하는 강력한 방법 중 하나는 전기화학이다.자기조립형 단분자층을 사용함으로써 ppt 수준의 [55]감도를 가진 카드뮴 선택전극을 얻을 수 있다.

생물학적 역할과 연구

카드뮴은 고등 생물에서는 알려진 기능이 없으며 [56]독성으로 여겨진다.카드뮴은 [57]생물에게 건강을 해치는 환경오염물질로 알려져 있다.세포에 카드뮴을 투여하는 것은 산화 스트레스를 유발하고 세포에서 생성되는 항산화물질의 수치를 증가시켜 거시 분자 [58]손상으로부터 보호합니다.

그러나 일부 해양 [59]규조류에서 카드뮴 의존성 탄산 무수효소가 발견되었다.규조류는 아연 농도가 매우 낮은 환경에서 살며 카드뮴은 다른 무수분해효소의 아연에 의해 일반적으로 수행되는 기능을 수행합니다.이것은 X-선 흡수 근연 구조([59][60]XANES) 분광법으로 발견되었다.

카드뮴은 사람의 신장에서 우선적으로 흡수된다.최대 30mg의 카드뮴이 인간의 어린 시절과 [61]청소년기를 통해 일반적으로 흡입됩니다.카드뮴은 암, 심혈관 질환, 골다공증 [62][63][64][65]등의 위험을 잠재적으로 증가시키는 인체 독성에 대한 연구가 진행 중이다.

환경

카드뮴의 생물 지구화학과 환경으로의 방출은 [66][67]환경에서의 카드뮴의 사양과 마찬가지로 검토의 대상이 되어 왔다.

안전.

카드뮴
위험 요소
GHS [68]라벨링:
GHS06: Toxic GHS08: Health hazard GHS09: Environmental hazard
위험.
H301, , , , , , ,
P201, , , , , ,
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
4
0
0

개인과 단체들은 카드뮴의 [69]독성에 대해 생체 유기적인 측면을 검토해왔다.직업상 카드뮴에 노출되는 가장 위험한 형태는 미세먼지와 연기를 흡입하거나 수용성이 높은 카드뮴 [4]화합물을 섭취하는 것입니다.카드뮴 연기를 흡입하면 처음에는 금속 열이 발생할 수 있지만 화학적 폐렴, 폐부종[70]사망으로 진행될 수 있습니다.

카드뮴은 또한 환경에 해롭다.인간의 노출은 주로 화석 연료 연소, 인산 비료, 천연 자원, 철과 철강 생산, 시멘트 생산 및 관련 활동, 비철금속 생산 및 도시 고체 폐기물 [4]소각에서 발생한다.카드뮴의 다른 공급원에는 빵, 뿌리 작물, 그리고 [71]야채가 있습니다.

카드뮴에 오염된 진주강 지역

오염된 음식과 물의 카드뮴에 장기간 노출되면서 일반 인구 중독 사례가 몇 건 있었다.유방암을 유발할 수 있는 에스트로겐 모방에 대한 연구가 [71]진행 중이다.제2차 세계 대전까지 수십 년 동안, 채굴 작업은 일본의 진주 강을 카드뮴과 다른 독성 금속의 흔적으로 오염시켰다.그 결과 광산 하류 하천변 벼농사에 카드뮴이 축적됐다.오염된 쌀을 소비해 단백뇨, 포도당뇨 [72]이타이타이병, 신장 이상이 발병한 지역 농업인도 있었다.이 중독의 희생자들은 거의 폐경 후 철분이 적고 다른 미네랄이 적은 여성들이었다.세계의 다른 지역에서 비슷한 일반 인구 카드뮴 노출은 같은 건강 문제를 야기하지 않았다. 왜냐하면 인구가 충분한 철분과 다른 미네랄 수치를 유지했기 때문이다.따라서 카드뮴은 일본에서 이타이이타이병의 주요 요인이지만 대부분의 연구자들은 카드뮴이 여러 요인 [4]중 하나라는 결론을 내렸다.

카드뮴은 유럽연합(EU)의 RoHS(Restriction of Hazardous Substances) 지령에 의해 금지된 6가지 물질 중 하나로, 전기 및 전자 기기의 위험 물질을 규제하지만 [73]법의 적용 범위에서는 특정 면제 및 제외가 허용됩니다.

국제암연구기구는 카드뮴과 카드뮴 화합물을 사람에게 [74]발암성 물질로 분류했다.직업상 카드뮴에 대한 노출은 폐암과 전립선암과 관련이 있지만, 낮은 환경 노출에서 카드뮴의 발암성에 대해서는 여전히 불확실하다.역학 연구로부터의 최근 데이터는 식단을 통한 카드뮴 섭취가 [75][76][77][78]인간의 골다공증뿐만 아니라 자궁내막, 유방암, 전립선암의 높은 위험과 관련이 있다는 것을 보여준다.최근 연구에 따르면 자궁내막조직은 현재와 이전의 흡연 [79]여성에게서 카드뮴 수치가 높은 것이 특징이다.

카드뮴 노출은 신장병,[80] 초기 아테롬성 동맥경화증, 고혈압, 심혈관 [81]질환을 포함한 많은 질병과 관련이 있다.연구들은 카드뮴 노출과 인간 집단에서의 질병 발생 사이에 유의미한 상관관계가 있다는 것을 보여주지만, 분자 메커니즘은 아직 확인되지 않았다.한 가설은 카드뮴이 내분비 교란물질이라는 것이고 몇몇 실험 연구들은 카드뮴이 다른 호르몬 신호 경로와 상호작용할 수 있다는 것을 보여주었다.예를 들어 카드뮴은 에스트로겐 수용체 [82][83]알파에 결합할 수 있으며,[84][85][86] 저용량으로 에스트로겐 MAPK 신호 경로를 따라 신호 전달에 영향을 미칠 수 있습니다.

담배 식물은 주변 토양에서 카드뮴과 같은 중금속을 흡수하여 잎에 축적한다.담배 연기를 흡입한 후,[87] 이들은 사용자의 신체에 쉽게 흡수된다.흡연은 일반 인구에서 카드뮴 노출의 가장 중요한 단일 원천이다.담배의 카드뮴 함유량의 약 10%가 흡연을 통해 흡입된다.폐로 카드뮴을 흡수하는 것이 내장을 통한 것보다 더 효과적이다.담배 연기에 흡입된 카드뮴의 50%가 [88]흡수될 수 있습니다.평균적으로 흡연자의 혈중 카드뮴 농도는 비흡연자보다 4-5배, 신장은 비흡연자보다 2~3배 높습니다.담배 연기에 함유된 카드뮴 함량이 높음에도 불구하고 [89]간접흡연으로 인한 카드뮴 노출은 거의 없는 것으로 보인다.

비흡연 인구에서는 음식이 가장 큰 노출원이다.많은 양의 카드뮴은 갑각류, 연체동물, 내장, 개구리 다리, 코코아 고형물, 쓴맛과 반 쓴맛의 초콜릿, 해조류, 곰팡이 및 조류 제품에서 발견될 수 있습니다.하지만, 곡류, 채소, 그리고 녹말 뿌리와 덩이줄기는 미국에서 훨씬 더 많이 소비되고 있으며,[90] 미국에서 가장 큰 식생활 노출의 원천이다.대부분의 식물은 카드뮴과 같은 금속 독소를 축적하고 퇴비를 만들어 유기 비료를 만들 때 비료 1kg당 많은 양의 금속 독소를 포함할 수 있는 제품을 생산합니다(예: 0.5mg 이상).동물의 배설물(예: 소의 배설물)이나 도시 폐기물로 만든 비료에도 비슷한 양의 카드뮴이 함유되어 있을 수 있습니다.비료(석인산염 또는 유기 비료)에서 토양에 첨가된 카드뮴은 토양 pH가 낮을 경우에만 생물적으로 이용 가능하며 독성이 있다.

아연, 구리, 칼슘, 철이온과 비타민 C가 함유된 셀레늄이 카드뮴 중독 치료에 사용되지만 쉽게 [80]역전되지는 않는다.

규정

카드뮴이 환경과 인간의 건강에 미치는 악영향 때문에 유럽에서는 REACH 규정에 [91]따라 카드뮴의 공급과 사용이 제한된다.

먹이사슬 오염물질에 관한 EFSA 패널은 2.5μg/kg의 체중을 인간의 [90]주당 허용 가능한 섭취량으로 규정하고 있습니다.FAO/WHO 합동 식품첨가물 전문가 위원회는 7μg/kg을 주당 잠정 허용 섭취량으로 [92]발표했다.캘리포니아 주는 코코아 [93]분말과 같은 제품에 카드뮴에 노출될 가능성에 대한 경고를 식품 라벨에 표시하도록 요구하고 있다.

미국 산업안전보건국(OSHA)은 카드뮴의 허용 피폭 한도(PEL)를 0.005ppm으로 설정했다.국립산업안전보건연구원(NIOSH)은 권장 피폭 한도(REL)를 정하지 않고 카드뮴을 이미 알려진 인체 발암물질로 지정했다.카드뮴의 IDLH(생명과 건강에 즉시 위험) 수치는 9 mg/m이다3.[94]

치사량[95] 유기체 경로 시간을
LD50: 225 mg/kg 쥐. 오랄 없음
LD50: 890 mg/kg 마우스 오랄 없음
LC50: 25 mg/m3 쥐. 없음 30분

수은 외에도 일부 배터리에 카드뮴이 포함되어 있어 배터리를 적절히 폐기(또는 재활용)해야 합니다.

제품 리콜

2006년 5월, 아스널 FC의 옛 경기장인 영국 런던의 하이베리의 좌석 [96]판매는 카드뮴이 극미량 함유된 것이 발견되어 취소되었다.2010년 어린이 보석의 카드뮴 사용률이 높다는 보고는 미국 소비자 제품 안전 위원회의 조사[97]이끌었다.미국 CPSC는 클레어[98] 월마트[99] 매장에서 판매되는 보석류에 카드뮴 함량에 대한 특별 리콜 통보를 내렸다.

2010년 6월 맥도날드는 유리제품의 [100]페인트 색소의 카드뮴 수치 때문에 1,200만 개 이상의 홍보용 슈렉 포에버 애프터 3D 콜렉터블 드링킹 글라스를 자발적으로 회수했습니다.이 안경은 미국 [101]뉴저지 밀빌Arc International에서 제조되었습니다.

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