Quelltext der Seite Cadmium

{{Infobox Chemisches Element
| Name         = Cadmium
| Symbol       = Cd
| Ordnungszahl = 48
| Serie        = Üm
| Gruppe       = 12
| Periode      = 5
| Block        = d
| Hauptquelle  = <ref>Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind (soweit nicht anders angegeben) aus [https://www.webelements.com/cadmium/ www.webelements.com (Cadmium)] entnommen.</ref>
| Aussehen     = silbrig grau metallisch
| CAS          = {{CASRN|7440-43-9}}
| EG-Nummer    = 231-152-8
| ECHA-ID      = 100.028.320
| ATC-Code     = {{ATC|D11|AC02}}
| Massenanteil = 0,3 ppm<ref name="Harry H. Binder">[[Harry H. Binder]]: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>
<!--- Atomar --->
| Atommasse = 112,414(4)<ref name="CIAAW">[https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013].</ref><ref name="IUPAC">{{Webarchiv |url=http://www.iupac.org/news/news-detail/article/standard-atomic-weights-revised-v2.html |text=IUPAC, Standard Atomic Weights Revised v2 |wayback=20160303195336}}.</ref>
| Atomradius = 155
| AtomradiusBerechnet = 161
| KovalenterRadius = 144
| VanDerWaalsRadius = 158
| Elektronenkonfiguration = &#91;[[Krypton|Kr]]&#93; 4[[D-Orbital|d]]<sup>10</sup> 5[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup>
| Austrittsarbeit= 4,2 [[Elektronenvolt|eV]]<ref>Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: ''[[Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik|Lehrbuch der Experimentalphysik]]'', Band 6: ''Festkörper.'' 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S.&nbsp;361.</ref>
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|8,993820|suffix=(16)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-cadmium">{{NIST-ASD|cadmium|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|867,77|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-cadmium">{{Webelements|cadmium|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|16,908313|suffix=(12)|post=eV<ref name="NIST-ASD-cadmium" />}} ≈ {{ZahlExp|1631,4|post=kJ/mol<ref name="Webelements-cadmium" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|37,468|suffix=(6)|post=eV<ref name="NIST-ASD-cadmium" />}} ≈ {{ZahlExp|3615,1|post=kJ/mol<ref name="Webelements-cadmium" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|51,0|suffix=(1,7)|post=eV<ref name="NIST-ASD-cadmium" />}} ≈ {{ZahlExp|4921|post=kJ/mol<ref name="Webelements-cadmium" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|67,9|suffix=(1,9)|post=eV<ref name="NIST-ASD-cadmium" />}} ≈ {{ZahlExp|6551|post=kJ/mol<ref name="Webelements-cadmium" />}}
<!--- Physikalisch --->
| Aggregatzustand = fest
| Magnetismus = [[Diamagnetismus|diamagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χ<sub>m</sub>'']] = −1,9 · 10<sup>−5</sup>)<ref name="CRC">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=4 |Startseite=142 |Endseite=147 }} Die Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
| Modifikationen = 
| Kristallstruktur = [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonal]]
| Dichte= 8,65&nbsp;g/cm³ (25 [[Grad Celsius|°C]])<ref name="Greenwood">N. N. Greenwood, A. Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. 1988, ISBN 3-527-26169-9, S.&nbsp;1545.</ref>
| RefTempDichte_K = 
| Mohshärte = 2,0
| Schmelzpunkt_K = 594,22
| Schmelzpunkt_C = 321,07
| Siedepunkt_K = 1038 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''[[Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 56, 2011, S.&nbsp;328–337, [[doi:10.1021/je1011086]].</ref>
| Siedepunkt_C = 765
| MolaresVolumen = 13,00 · 10<sup>−6</sup>
| Verdampfungswärme = 100 kJ/mol<ref name="Zhang" />
| Schmelzwärme = 6,2<ref>K.-H. Schulte-Schrepping, M. Piscator: ''Cadmium and Cadmium Compounds.'' In: ''Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.'' Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2005, {{DOI|10.1002/14356007.a04_499}}.</ref>
| Dampfdruck = 
| RefTempDampfdruck_K = 
| Schallgeschwindigkeit = 2310
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 293,15
| SpezifischeWärmekapazität = <!--233-->
| ElektrischeLeitfähigkeit = 14,3 · 10<sup>6</sup>
| Wärmeleitfähigkeit = 97
<!--- Chemisch --->
| Oxidationszustände = +2
| Normalpotential    = −0,403 [[Volt|V]] (Cd<sup>2+</sup> + 2&nbsp;e<sup>−</sup> → Cd)
| Elektronegativität = 1,69
| CLH                = {{CLH-ECHA|ID=100.028.320|Name=Cadmium|Abruf=2016-08-01}}
| Quelle GHS-Kz      = <ref name="GESTIS 535087">{{GESTIS|Name=Cadmium|ZVG=535087|CAS=7440-43-9|Abruf=2024-06-16}}</ref>
| GHS-Piktogramme    = {{GHS-Piktogramme|06|08|09}}
| GHS-Signalwort     = Gefahr
| H                  = {{H-Sätze|330|341|350|361fd|372|410}}
| EUH                = {{EUH-Sätze|-}}
| P                  = {{P-Sätze|201|202|260|264|273|304+340+310}}
| Quelle P           = <ref name="GESTIS 535087" />
| ToxDaten = * {{ToxDaten|Typ=LD50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=oral |Wert=2.330&nbsp;mg·kg<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="GESTIS 8360">{{GESTIS|Name=Cadmium|ZVG=8360|CAS=7440-43-9|Abruf=2024-06-16}}</ref>}}
* {{ToxDaten|Typ=LC50 |Organismus=Fisch |Applikationsart=96 Stunden |Wert=0,001–45&nbsp;mg·l<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="GESTIS 8360" />}}
* {{ToxDaten|Typ=LC50 |Organismus=Krustentiere |Applikationsart=48 Stunden |Wert=0,000072–4&nbsp;mg·l<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="GESTIS 8360" />}}
* {{ToxDaten|Typ=EC50 |Organismus=Krustentiere |Applikationsart=48 Stunden |Wert=0,58&nbsp;mg·l<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="GESTIS 8360" />}}
* {{ToxDaten|Typ=EC50 |Organismus=[[Alge]]n |Applikationsart=72 Stunden |Wert=0,097–0,452&nbsp;mg·l<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="GESTIS 8360" />}}
| REACH              = {{REACH|ECHA-ID=100.028.320|Zulassungspflicht=|Artikel57=aG|Abruf=2014-09-25}}
<!--- Isotope --->
| Isotope = 
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 106
| NH = 1,25
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 107
| NH = 0
| Halbwertszeit = 6,50 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,417
| Zerfallstyp1ZP = [[Silber|<sup>107</sup>Ag]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 108
| NH = 0,89
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 109
| NH = 0
| Halbwertszeit = 462,6 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,214
| Zerfallstyp1ZP = [[Silber|<sup>109</sup>Ag]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 110
| NH = 12,49
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 111
| NH = 12,8
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 112
| NH = 24,13
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 113
| NH = 12,22
| Halbwertszeit = 7,7 · 10<sup>15</sup> [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,316
| Zerfallstyp1ZP = [[Indium|<sup>113</sup>In]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 113[[Isomer (Kernphysik)|m]]
| NH = 0
| Halbwertszeit = 14,1 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,580
| Zerfallstyp1ZP = [[Indium|<sup>113</sup>In]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 114
| NH = '''28,73'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 115
| NH = 0
| Halbwertszeit = 53,46 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,446
| Zerfallstyp1ZP = [[Indium|<sup>115</sup>In]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Cd
| Massenzahl = 116
| NH = 7,49
| Halbwertszeit = (3,0±0,3) · 10<sup>19</sup> a
| Zerfallstyp1ZM = [[Doppelter Betazerfall|β<sup>−</sup>β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 
| Zerfallstyp1ZP = [[Zinn|<sup>116</sup>Sn]]
}}
| NMREigenschaften = 
{{Infobox Chemisches Element/NMR
| Symbol = Cd
| Massenzahl_1 = 111
| Kernspin_1 = 1/2
| Gamma_1 = 5,698 · 10<sup>7</sup>
| Empfindlichkeit_1 = 0,00124
| Larmorfrequenz_1 = 21,2
| Massenzahl_2 = 113
| Kernspin_2 = 1/2
| Gamma_2 = 5,961 · 10<sup>7</sup>
| Empfindlichkeit_2 = 0,00135
| Larmorfrequenz_2 = 22,2
}}
}}

'''Cadmium''' (auch '''Kadmium'''; von {{grcS|καδμία|kadmía}}, {{laS|cadmia}} und {{lang|la|''cadmea''}} „[[Galmei]]“) ist ein [[chemisches Element]] mit dem Elementsymbol Cd und der [[Ordnungszahl]]&nbsp;48. Es wird meist zu den [[Übergangsmetalle]]n gezählt, obwohl es eine abgeschlossene [[Block des Periodensystems|d-Schale]] besitzt und damit eher den Hauptgruppenelementen, vor allem den [[Erdalkalimetalle]]n ähnelt. Im [[Periodensystem]] steht es in der [[Periode-5-Element|5. Periode]] sowie der 2. [[Nebengruppe]] (Gruppe 12) oder [[Zinkgruppe]].

Cadmium ist ein silbergraues, weiches, duktiles und sehr giftiges Metall, welches als eher selten auf der Erde gilt, besonders in reiner Form. Es kommt meistens in Mineralien vor, darunter [[Monteponit]], [[Greenockit]] oder aber auch [[Cadmoselit]]. Cadmium wird hauptsächlich in [[China]] abgebaut. Es findet Verwendung in Lampen, [[Helium-Cadmium-Laser|Lasern]], [[Nickel-Cadmium-Akkumulator|Batterien]] sowie als [[Cadmiumfarben|Pigment]]. Aufgrund seiner enormen Toxizität wird es allerdings in bestimmten Anwendungen von weniger giftigen Alternativen verdrängt, für einige Applikationen wurde es sogar in bestimmten Ländern verboten.

== Geschichte ==
1817 entdeckten [[Friedrich Stromeyer]] und [[Carl Samuel Hermann]] unabhängig voneinander Cadmium in verunreinigtem [[Zinkcarbonat]]. Stromeyer bemerkte, dass sich verunreinigtes Zinkcarbonat beim Erhitzen verfärbte – ein Verhalten, das reines Zinkcarbonat nicht zeigte. <!--Annähernd 100 Jahre lang wurde das Metall nur in Deutschland gewonnen.-->

[[Plinius der Ältere]] berichtet in seiner um das Jahr 77 entstandenen Naturkunde ''[[Naturalis historia]]'' von [[Galmei]]funden in Germanien: {{" |Sprache=la |''cadmea […] ferunt nuper etiam in Germania provincia repertum'' |Übersetzung=kürzlich wurde in der Provinz Germanien Galmei gefunden}}.<ref>Zitiert nach: Ludwig H. Hildebrandt: {{Webarchiv |url=http://www.fachdokumente.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/20062/schwermetallbelastungen_historischen_bergbau.pdf?command=downloadContent&filename=schwermetallbelastungen_historischen_bergbau.pdf&FIS=199 |text=''Schwermetallbelastungen durch den historischen Bergbau im Raum Wiesloch.'' |wayback=20160107104636}} (PDF 9,1&nbsp;MB), Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Stuttgart 1996.</ref> Die Bezeichnung Cadmium wurde schon im [[Mittelalter]] verwendet, vermutlich für [[Zink]] oder sein Carbonaterz. Wie aus einer von Kaiser Friedrich II. im April 1226 in Ravenna ausgestellten Urkunde hervorgeht, räumt dieser dem [[Stift St. Paul im Lavanttal|Benediktiner-Kloster St.&nbsp;Paul im Lavanttal]] das Recht ein {{" |Sprache=la |''ut Cadmiae tam argentj quam plumbi et ferri, que in territorio ipsius monasteri de cetero inveniri contigerint, ad opus suum'' |Übersetzung=dass das Zink, sowie Silber, als auch Blei und Eisen, welches auf dem Gebiet des Klosters gefunden wird, für dessen Zwecke verwendet wird}}.<ref>Beda Schroll, in: ''[[Fontes Rerum Austriacarum]].'' Band XXXIX, Wien 1876, Urkunde Nr.&nbsp;50, S.&nbsp;117–118.</ref>

Trotz der Giftigkeit von Cadmium und seinen Verbindungen verzeichnete der ''British Pharmaceutical Codex'' von 1907 Cadmiumiodid als Mittel zur Behandlung von geschwollenen Gelenken ({{lang|en|''enlarged joints''}}), skrofulösen Drüsen ({{lang|en|''scrofulous glands''}}) und Frostbeulen ({{lang|en|''chilblains''}}).

1907 definierte die [[Internationale Astronomische Union]] ein [[Ångström (Einheit)|Ångström]] als das 1/6438,4696-fache der Wellenlänge einer roten Spektrallinie des Cadmiums in trockener Luft mit einem Kohlendioxidgehalt von 0,03 % bei einer Temperatur von 15&nbsp;°C und einem Druck von 1&nbsp;[[Physikalische Atmosphäre|atm]]. Die General Conference on Weights and Measures akzeptierte im Jahr 1960 die 1.553.164,13-fache Wellenlänge einer roten Spektrallinie des Cadmiums als Sekundärdefinition eines Meters.

1942 benutzte [[Enrico Fermi]] Cadmiumbleche im weltweit ersten [[Chicago Pile|Kernreaktor]]. Die Bleche konnten in den Reaktor hinein- und hinausgeschoben werden, um die Kettenreaktion steuern zu können. Cadmium kann [[Moderator (Physik)|moderierte]] Spaltneutronen [[Neutroneneinfang|einfangen]] und so die [[Kritikalität]] des Reaktors beeinflussen.

== Vorkommen ==
Cadmium ist ein sehr seltenes Element. Sein Anteil an der [[Erdkruste]] beträgt nur etwa 3&nbsp;·&nbsp;10<sup>−5</sup> %.<ref name="dtv">''dtv-Atlas Chemie.'' Band 1, dtv-Verlag, 2000.</ref>

Als cadmiumhaltige Erze sind vor allem die ''Cadmiumblende'' [[Greenockit]] (CdS) mit bis zu 77,81 % Cd und der ''Cadmiumspat'' [[Otavit]] (CdCO<sub>3</sub>) mit bis zu 65,20 % Cd bekannt,<ref name="Webmineral">{{Internetquelle |autor=David Barthelmy |url=https://webmineral.com/chem/Chem-Cd.shtml |titel=Mineral Species sorted by the element Cd (Cadmium) |werk=webmineral.com |sprache=en |abruf=2024-10-19}}</ref> die allerdings zu selten für den kommerziellen Abbau sind. Beide sind fast immer mit verschiedenen Zinkerzen wie [[Sphalerit]] (ZnS) und [[Smithsonit]] (ZnCO<sub>3</sub>) [[Paragenese|vergesellschaftet]].

Insgesamt sind bisher rund 30 Cadmiumminerale bekannt (Stand 2024). Das sehr seltene Cadmiumoxid [[Monteponit]] (CdO) hat den höchsten Cd-Gehalt mit bis zu 87,54 %. Weitere Minerale sind unter anderem Cadmiumsulfid [[Hawleyit]] (CdS; 77,81 % Cd), das Cadmiumselenid [[Cadmoselit]] (CdSe; 58,74 % Cd) und das wasserhaltige Cadmiumsulfat [[Drobecit]] (Cd(SO<sub>4</sub>)·4H<sub>2</sub>O; IMA 2002-034; 40,07 % Cd).<ref name="Webmineral" /><ref name="IMA-Liste">{{Internetquelle |autor=Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere |url=https://cnmnc.units.it/files/IMA_Master_List_(2024-09)-1.pdf |titel=The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: September 2024 |werk=cnmnc.units.it |hrsg=IMA/CNMNC, Marco Pasero |datum=2024-09 |sprache=en |abruf=2024-10-26 |format=PDF; 3,8&nbsp;MB}}</ref>

== Cadmium als Mineral ==
=== Entdeckung und Mineralanerkennung ===
Natürlich vorkommendes Cadmium in seiner elementaren Form wurde erstmals 1979 durch B. W. Oleinikow, A. W. Okrugin, N. W. Leskowa ({{ruS|Б. В. Олейников, А. В. Округин, Н. В. Лескова}}) beschrieben<ref>{{Literatur |Autor=Б. В. Олейников, А. В. Округин, Н. В. Лескова |Titel=Самородный кадмий втраппах сибирской платформы |Sammelwerk=Доклады Академии наук СССР |Band=248 |Nummer=1 |Datum=1979 |Sprache=ru |Seiten=1426–1428 |Online=[https://rruff.info/rruff_1.0/uploads/DANS248_1979_1426.pdf rruff.info] |Format=PDF |KBytes=203 |Abruf=2024-10-19}}</ref> und von der [[International Mineralogical Association]] (IMA) als eigenständige [[Mineral]]art anerkannt (Interne Eingangsnummer der IMA: ''1980-086a'').<ref>{{Literatur |Autor=[[Michael Fleischer]], Louis J. Cabri, George Y. Chao, [[Adolf Pabst]] |Titel=New Mineral Names |Sammelwerk=American Mineralogist |Band=65 |Nummer=9–10 |Datum=1980 |Seiten=1065–1070 |Online=[https://rruff.info/uploads/AM65_1065.pdf rruff.info] |Format=PDF |KBytes=559 |Abruf=2024-10-19}}</ref><ref name="IMA-Liste" />

Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch ''Mineral-Symbol'') von Cadmium entspricht mit „Cd“ dem Elementsymbol.<ref>{{Literatur |Autor=Laurence N. Warr |Titel=IMA–CNMNC approved mineral symbols |Sammelwerk=[[Mineralogical Magazine]] |Band=85 |Datum=2021 |Sprache=en |Seiten=291–320 |DOI=10.1180/mgm.2021.43 |Online=[https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/62311F45ED37831D78603C6E6B25EE0A/S0026461X21000438a.pdf/imacnmnc-approved-mineral-symbols.pdf cambridge.org] |Format=PDF |KBytes=351 |Abruf=2024-10-19}}</ref>

Als [[Typlokalität]] (erster Fundort) für [[gediegen]] Cadmium gilt der Fluss [[Khann'ya]] (Ust'-Khann'ya [[Intrusion (Geologie)|Intrusion]]) im [[Wiljui]]-Becken in der Republik [[Sacha]] des Russischen Föderationsgebiet [[Ferner Osten]].<ref>Typlokalität Unterer Khann'ya (''Ust'-Khann'ya'') beim [https://www.mineralienatlas.de/?l=18209 Mineralienatlas] (deutsch) und bei [https://www.mindat.org/loc-2639.html Mindat] (englisch), abgerufen am 19. Oktober 2024.</ref> [[Typmaterial]] des Minerals ist allerdings nicht definiert beziehungsweise dessen Aufbewahrungsort nicht dokumentiert.<ref>{{Literatur |Hrsg= John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols |Titel=Cadmium |Sammelwerk=Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America |Datum=2001 |Sprache=en |Online=[https://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/cadmium.pdf handbookofmineralogy.org] |Format=PDF |KBytes=45 |Abruf=2024-10-19}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://docs.wixstatic.com/ugd/839128_050a972881094d59a36ecb57139a3256.pdf |titel=Catalogue of Type Mineral Specimens – C |hrsg=Commission on Museums ([[International Mineralogical Association|IMA]]) |datum=2021-02-09 |abruf=2024-10-19 |format=PDF; 312&nbsp;kB |kommentar=[https://www.ima-cm.org/ctms Gesamtkatalog der IMA]}}</ref>

Elementares Cadmium kommt äußerst selten vor. Außer von seiner Typlokalität am Unteren Khann'ya kennt man gediegen Cadmium bisher (Stand 2024) nur noch vom [[Jana (Laptewsee)|Jana]]-Flussbecken nahe [[Werchojansk]] und der Billeekh Intrusion (ebenfalls Republik Sacha) sowie aus dem Burabaiskii-Massiv im [[Aqmola (Gebiet)|Gebiet Aqmola]] in Kasachstan und den Goldstrike-Gruben bei [[Lynn (Nevada)|Lynn]] im [[Eureka County]] des US-Bundesstaates [[Nevada]].<ref>Fundortliste für gediegen Cadmium beim [https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralDataShow?mineralid=548&sections=12 Mineralienatlas] (deutsch) und bei [https://www.mindat.org/min-842.html#autoanchor20 Mindat] (englisch), abgerufen am 19. Oktober 2024.</ref>

=== Klassifikation ===
Da gediegen Cadmium erst 1980 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der zuletzt 1977 überarbeiteten [[Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage)|8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz]] noch nicht verzeichnet.

In der zuletzt 2018 überarbeiteten [[Lapis-Systematik]] nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von [[Karl Hugo Strunz]] in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer ''I/A.04-040''. Dies entspricht der Klasse der „Elemente“ und dort der Abteilung [[Lapis-Systematik#Gruppe I/A|„Metalle und intermetallische Verbindungen“]], wo Cadmium zusammen mit [[Danbait]], [[Messing]], [[Tongxinit]], [[Zhanghengit]] und [[Zink]] eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer ''I/A.04'' bildet.<ref name="Lapis">{{Literatur |Autor=Stefan Weiß |Titel=Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018 |Auflage=7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte |Verlag=Weise |Ort=München |Datum=2018 |ISBN=978-3-921656-83-9}}</ref>

Die von der [[International Mineralogical Association]] (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte [[Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage)|9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik]] ordnet den Cadmium ebenfalls in die Abteilung der „Metalle und intermetallische Verbindungen“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach den in der Verbindung vorherrschenden Metallen, die entsprechend ihrer verwandten Eigenschaften in Metallfamilien eingeteilt wurden. Cadmium ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung [[Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage)#Gruppe 1.AB|„Zink-Messing-Familie“]] zu finden, wo es zusammen mit Hexamolybdän, Titan, Zink die „Zink-Gruppe“ mit der Systemnummer ''1.AB.05'' bildet.<ref>{{Internetquelle |autor=[[Ernest Henry Nickel|Ernest H. Nickel]], Monte C. Nichols |url=http://cnmnc.units.it/IMA2009-01%20UPDATE%20160309.pdf |titel=IMA/CNMNC List of Minerals 2009 |werk=cnmnc.units.it |hrsg=IMA/CNMNC |datum=2009-01 |sprache=en |abruf=2024-07-30 |format=PDF; 1,9&nbsp;MB |archiv-url=https://web.archive.org/web/20240729102044/http://cnmnc.units.it/IMA2009-01%20UPDATE%20160309.pdf |archiv-datum=2024-07-29}}</ref>

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen [[Systematik der Minerale nach Dana]] hat Cadmium die System- und Mineralnummer 01.01.05.02. Dies entspricht der Klasse und gleichnamigen Abteilung „Elemente“, wo das Mineral zusammen mit Zink in einer unbenannte Gruppe mit der Systemnummer ''[[Systematik der Minerale nach Dana/Elemente#Gruppe 01.01.05|01.01.05]]'' innerhalb der Unterabteilung „Elemente: Metallische Elemente außer der Platingruppe“ zu finden ist.<ref>{{Internetquelle |autor=David Barthelmy |url=https://webmineral.com/dana/dana.php?class=01&subclass=01&group=05 |titel=Minerals Arranged by the New Dana Classification. 01.01.05 |werk=webmineral.com |sprache=en |abruf=2024-10-19}}</ref>

== Gewinnung und Darstellung ==
[[Datei:Cadmium - Trend Förderung.svg|mini|links|Zeitliche Entwicklung der Cadmiumförderung]]
Cadmium wird ausschließlich als Nebenprodukt bei der Zinkverhüttung, in kleinem Umfang auch bei der [[Blei]]- und [[Kupfer]]verhüttung gewonnen. Kleinere Mengen fallen auch beim Recycling von [[Eisen]] und [[Stahl]] an.

Die Gewinnung von Cadmium hängt vom Verfahren ab, wie das Zink gewonnen wird. Bei der ''trockenen'' Zinkgewinnung wird zunächst das Cadmium mit dem Zink reduziert. Da Cadmium einen niedrigeren Siedepunkt als Zink besitzt, verdampft es leichter. Dadurch verdampft ein Cadmium-Zink-Gemisch aus dem Reduktionsgefäß und reagiert an anderer Stelle mit [[Sauerstoff]] zu [[Cadmiumoxid|Cadmium-]] und [[Zinkoxid]]. Anschließend wird dieses Gemisch in einem [[Destillation]]sgefäß mit [[Koks]] vermischt und das Cadmium vom Zink abdestilliert. Durch [[fraktionierende Destillation]] lassen sich höhere Reinheiten an Cadmium erreichen.

Bei der ''nassen'' Zinkgewinnung werden die gelösten Cadmiumionen mit Zinkstaub reduziert und ausgefällt. Das dabei entstehende Cadmium wird mit Sauerstoff zu Cadmiumoxid oxidiert und in [[Schwefelsäure]] gelöst. Aus der so entstandenen Cadmiumsulfat-Lösung wird durch [[Elektrolyse]] mit [[Aluminium]][[anode]]n und Blei[[kathode]]n besonders reines Elektrolyt-Cadmium gewonnen.

Die weltweite Gewinnung von Cadmium betrug im Jahr 2020 ca. 24.000 Tonnen. Der größte Produzent ist China, gefolgt von Südkorea. Eine zunehmende Rolle bei der Cadmiumgewinnung spielt auch das Recycling von NiCd Batterien<ref name="usgs_2022">[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2022/mcs2022-cadmium.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2022: Cadmium].</ref>

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! Land
! 2006<ref name="usgs_2008">[https://d9-wret.s3.us-west-2.amazonaws.com/assets/palladium/production/mineral-pubs/cadmium/mcs-2008-cadmi.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2008: Cadmium].</ref>
! 2019<ref name="usgs_2021">[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-cadmium.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2021: Cadmium].</ref>
! 2020<ref name="usgs_2022" />
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|colspan="3" style="text-align:center"| Raffinerieerzeugung (in [[Tonne (Einheit)|Tonnen]])
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|-
| Andere Länder || 1.370 || 2.320 || 520
|-
| '''Gesamt (gerundet)''' || 19.300 || 24.400 || 24.000
|}

== Eigenschaften ==
[[Datei:Cadmium-crystal bar.jpg|mini|Ein Barren mit kristallinem Cadmium]]
[[Datei:Atomspektrum von Cadmium.jpg|mini|Spektrum einer Cadmium-Gasentladung]]

=== Physikalische Eigenschaften ===
Cadmium ist ein silbrig glänzendes Metall mit einer [[Dichte]] von 8,65&nbsp;g/cm³. Es ist weich ([[Mohshärte]] 2), [[Duktilität|plastisch verformbar]] und lässt sich ebenso mit dem Messer anschneiden wie zu Drähten ziehen und zu Blättchen aushämmern.<ref name="Römpp">{{RömppOnline |Name=Cadmium |Abruf=2018-03-12 |ID=RD-03-00035}}</ref>

Cadmium erstarrt ausschließlich im [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonalen Kristallsystem]] in der {{Raumgruppe|P63/mmc|lang}} in einer [[Dichteste Kugelpackung|hexagonal dichtesten Kugelpackung]] (hcp, [[Magnesium]]-Typ). Die [[Gitterparameter]] von reinem Cadmium betragen ''a''&nbsp;=&nbsp;0,2979&nbsp;[[Nanometer|nm]] (entspricht 2,98&nbsp;[[Ångström (Einheit)|Å]]) und ''c''&nbsp;=&nbsp;0,5617&nbsp;nm (entspricht 5,62&nbsp;Å) bei 2 [[Formeleinheit]]en pro [[Elementarzelle]].<ref>{{Literatur |Autor=Ralph W. G. Wyckoff |Titel=Crystal Structures |Band=1 |Auflage=2. |Verlag=John Wiley & Sons |Ort=New York, London, Sydney |Datum=1963 |Seiten=5 |Online=[https://som.web.cmu.edu/StructuresAppendix2.pdf#page=5 Anhang]}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=[[Karl Hugo Strunz|Hugo Strunz]], [[Ernest Henry Nickel|Ernest H. Nickel]] |Titel=Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System |Auflage=9. |Verlag=E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller) |Ort=Stuttgart |Datum=2001 |ISBN=3-510-65188-X |Seiten=37}}</ref>
Ähnlich wie bei [[Zinn]] treten beim Verbiegen von Cadmium mittlerer Reinheit typische Geräusche auf (bei Zinn ''Zinngeschrei'' genannt). Poliertes Cadmium verliert an Luft nach einigen Tagen seinen Glanz, auch wenn es korrosionsbeständiger ist als Zink. In [[kohlensäure]]haltiger Luft bildet es einen grauweißen, [[kohlendioxid]]haltigen Überzug. Stark erhitzt verbrennt es mit rötlicher bis gelber Flamme zu bräunlich dampfendem [[Cadmiumoxid]] CdO.<ref name="Römpp" />

CdO wurde wegen seiner hohen [[Toxizität]] im [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieg]] von den USA auf seine Verwendbarkeit als [[chemischer Kampfstoff]] untersucht.

=== Chemische Eigenschaften ===
In chemischen Verbindungen liegt es meist zweiwertig vor. Chemisch gleicht es dem [[Zink]], es neigt aber eher zur Bildung von [[Komplexchemie|Komplex-Verbindungen]] mit der [[Koordinationszahl]] 4. An der [[Luft]] bildet Cadmium durch die [[Oxidation]] eine Verdunklung der Oberfläche. In [[Alkalische Lösung|alkalischem Milieu]] ist die Oberfläche unlöslich, in [[Schwefelsäure]] und [[Salzsäure]] schwer und in [[Salpetersäure]] gut löslich.

== Verwendung ==
Wegen der hohen Toxizität von Cadmium nimmt dessen Bedeutung ab. Seit Dezember 2011 ist es in Schmuck, Legierungen zum Löten und in [[Polyvinylchlorid|PVC]] in der [[Europäische Union|Europäischen Union]] verboten.<ref name="Press release Reach">{{Internetquelle |url=http://europa.eu/rapid/press-release_IP-11-620_de.htm |titel=REACH: EU verbietet Cadmium in Schmuck, in Legierungen zum Löten und in PVC |abruf=2011-11-17}}</ref><ref>{{EU-Verordnung|2011|494|konsolidiert=2011-06-10|titel=der Kommission vom 20. Mai 2011 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH)}} hinsichtlich Anhang XVII (Cadmium)</ref>
Cadmium wird bzw. wurde eingesetzt:
* als [[Korrosionsschutz]] für Eisenwerkstoffe (Kadmierung und massive Verlustanoden im Schiffbau)
* als Oberflächenüberzug für [[Aluminium]]werkstoffe in der Wehrtechnik (z.&nbsp;B. bei [[Raketenwerfer]]n)<ref>Georg Holtfester: ''Cadmierte Bauteile in Waffensystemen der Bundeswehr.'' In: ''[[Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft|Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft]].'' 77, Nr. 10, 2017, S.&nbsp;429–432.</ref>
* für [[Nickel-Cadmium-Akkumulator]]en
* für gelbe bis tiefrote Farb[[pigment]]e aus [[Cadmiumsulfid]] und [[Cadmiumselenid]] für [[Lack]]e und [[Kunststoff]]e (mittlerweile geringe Praxisbedeutung wegen möglicher Gesundheitsgefährdung, vor allem bei der Verbrennung entsprechender Artikel)
* als Legierungsmetall in niedrigschmelzenden [[Legierung]]en, zum Beispiel [[Lagermetall|Lagerwerkstoffe]] oder [[Woodsches Metall]]
* Cadmium-Kupfer-Legierungen (um 1 % Cd) mit guter [[Festigkeit]] bei noch guter [[Leitfähigkeit]]; Einsatzgebiete u.&nbsp;a. in Freileitungen, Oberleitungen und Schweißelektroden
* früher als Schmiermittel in [[Scheibenbremse]]n
* als Bestandteil von Lötwerkstoffen ([[Lot (Metall)|Lötzinn]]), auch für Hartlote
* zur Herstellung von [[Halbleiter]]n
* Cadmiumoxid als [[Leuchtstoff]] in Schwarz-Weiß-[[Kathodenstrahlröhre|Fernsehröhren]] sowie Zusatz in Blau- und Grünphosphor von Farbröhren
* Cadmiumoxid als Beimischung zu Silber in [[Schaltkontakt#Schaltkontakte|Schaltkontakten]]
* als [[Abschirmung (Strahlung)|Abschirmmaterial]] gegen [[Thermisches Neutron|thermische Neutronen]] und für [[Steuerstab|Regelstäbe]] in der [[Nukleartechnik]] aufgrund des besonders hohen [[Wirkungsquerschnitt]]s des Isotops 113 für den [[Neutroneneinfang]]
* als Quelle von energiereicher [[Gammastrahlung]] (rund 7&nbsp;[[Elektronenvolt|MeV]]) aus thermischen Neutronen zur späteren Erzeugung von [[Positron]]en durch [[Paarerzeugung]]
* [[Cadmiumsulfid]] in [[Belichtungsmesser]]n, deren spektrale Empfindlichkeit der des menschlichen Auges gleicht
* Cadmiumtellurid als [[infrarot]]empfindlicher Sensor für Kameras (''focal plane arrays'')
* in Dünnschicht-[[Solarzelle]]n als [[Cadmiumtellurid]] oder [[Cadmiumsulfid]] zur Stromerzeugung
* Cd-Stearat als Stabilisator in Kunststoffen beispielsweise in PVC (unempfindlich gegen Licht, allerdings mittlerweile von geringer Praxisbedeutung wegen möglicher Gesundheitsgefährdungen)
* früher in den [[Weston-Normalelement]]en zur Festlegung der Maßeinheit der [[Elektrische Spannung|elektrischen Spannung]], 1&nbsp;[[Volt]]
* Cadmium-[[Bismut]]-Legierungen für [[Schmelzsicherung]]en
* [[Silber]]-Cadmium-Legierungen als [[Desoxidationsmittel]] in der Herstellung von [[Sterling-Silber]]
* bei Schmuckwaren: goldgrüne [[Gold]]-Cadmium-Legierungen
* Cadmium-Lampe
* [[Helium-Cadmium-Laser]]
* Cadmium-Ionen zur Blockade spannungsaktivierter [[Calciumkanal|Calciumkanäle]] in der [[Elektrophysiologie]]
* zum Färben von [[Glas]] in Gelb, Orange und Rot durch Zusatz von [[Cadmiumsulfid]], -selenid und -tellurid oder Mischungen davon.
* [[Glasur (Keramik)|Keramikglasuren]]

Die Cadmium-[[Chalkogenide]] [[Cadmiumsulfid]] (gelb), [[Cadmiumselenid]] (rot) und [[Cadmiumtellurid]] (schwarz) sind wichtige II-VI-[[Halbleiter]]. Sie werden beispielsweise nanopartikulär als [[Quantenpunkt]]e (engl. ''{{lang|en|Quantum Dots}})'' hergestellt und u.&nbsp;a. in der [[Biochemie]] ''[[in-vitro]]'' eingesetzt.

== Nachweis ==
Als [[Vorprobe]] für Cadmium kann die sogenannte Glühröhrchenprobe dienen.<ref>Eberhard Gerdes: ''Qualitative Anorganische Analyse.'' 2. Auflage. Springer, Berlin / Heidelberg 2001, S.&nbsp;64–65.</ref> Hierzu wird etwas Ursubstanz in einem hochschmelzenden Glühröhrchen erhitzt und das entstehende Sulfid-Oxid-Gemisch mit [[Natriumoxalat]] zu den Metallen reduziert. Als leichtflüchtiger Bestandteil verdampft Cadmium und scheidet sich als Metallspiegel am oberen Teil des Röhrchens ab.

:<math>\mathrm{CdO + Na_2C_2O_4 \rightarrow Cd + Na_2CO_3 + CO_2}</math>

Durch anschließende Zugabe von Schwefel und erneutem Glühen bildet sich aus dem Metallspiegel und Schwefeldampf Cadmiumsulfid, welches in der Hitze rot und bei Raumtemperatur gelb ist. Dieser Farbwechsel lässt sich einige Male wiederholen.

:<math>\mathrm{Cd + \frac{1}{8}S_8 \rightarrow CdS}</math>

Als [[Nachweisreaktion]] für Cadmium-Kationen gilt die Ausfällung mit [[Sulfid]]-Lösung oder Schwefelwasserstoff-Wasser als gelbes Cadmiumsulfid. Andere Schwermetallionen stören diesen Nachweis, so dass zuvor ein [[Kationentrenngang]] durchzuführen ist.

Zur quantitativen Bestimmung von Cadmiumspuren bietet sich die [[Polarographie]] an. Cadmium(II)-Ionen geben in 1 M KCl eine Stufe bei −0,64&nbsp;V (gegen [[Kalomelelektrode|SCE]]).<ref>[[Jaroslav Heyrovský|J. Heyrovský]], P. Zuman: ''Einführung in die praktische Polarographie.'' VEB Verlag Technik, Berlin 1959, S.&nbsp;179.</ref> Im [[Spurenanalytik|Ultraspurenbereich]] kann die Invers[[voltammetrie]] an Quecksilberelektroden eingesetzt werden.<ref>R. Neeb: ''Inverse Polarographie und Voltammetrie.'' Akademie-Verlag, Berlin 1969, S.&nbsp;192.</ref> Sehr empfindlich ist auch die Graphitrohr-[[Atomspektrometrie|AAS]] von Cadmium. Hierbei können noch 0,003&nbsp;µg/l [[Nachweisgrenze|nachgewiesen]] werden.<ref>G. Schwedt: ''Analytische Chemie.'' Thieme Verlag, Stuttgart 1995, S.&nbsp;197.</ref> Das relativ leicht flüchtige Element verträgt dabei keine hohe [[Pyrolyse]]temperatur. Ein [[Atomabsorptionsspektrometrie#Matrixmodifizierer in der GF-AAS|Matrixmodifizierer]] wie [[Palladium]]-[[Magnesiumnitrat]] kann Abhilfe schaffen.

== Sicherheitshinweise ==
<!--- siehe EU-Kennzeichnung in der Diskussion: Muss in die Tabelle eingearbeitet werden und bedarf im folgenden Text einer Anpassung! --->
Cadmium ist als ''sehr giftig'' und seine Verbindungen von ''gesundheitsschädlich'' (wie Cadmiumtellurid) über ''giftig'' (z.&nbsp;B. Cadmiumsulfid) bis ''sehr giftig'' (so bei Cadmiumoxid) eingestuft; außerdem besteht begründeter Verdacht auf krebsauslösende Wirkung beim Menschen. Eingeatmeter cadmiumhaltiger Staub führt zu Schäden an Lunge, Leber und Niere<!--, siehe [[Gressenicher Krankheit]] und [[Itai-Itai-Krankheit]]-->.

In Arbeitsbereichen, in denen mit erhitzten Cadmiumverbindungen gearbeitet wird (Lötplätze und Cadmierbäder), ist für eine gute Durchlüftung oder Absaugung zu sorgen.

In der [[Europäische Union|Europäischen Union]] gilt seit 10. Dezember 2011 für Cadmium ein Verbot der Verwendung und des [[Inverkehrbringen]]s in vielen Kunststoffen, Farben, Stabilisierungsmitteln, Loten sowie bestimmten Metallerzeugnissen, insbesondere [[Bedarfsgegenstand|Bedarfsgegenständen]] wie etwa Schmuck<ref>Artikel 67 der [[REACH]]-Verordnung, Anhang XVII, Eintrag 23. In Deutschland ist ein Verstoß eine Straftat nach [https://www.gesetze-im-internet.de/chemverbotsv_2017/__3.html §&nbsp;3] Abs. 1 Chemikalien-Verbotsverordnung und §&nbsp;27 [[Chemikaliengesetz (Deutschland)|Chemikaliengesetz]]</ref><ref>''Europäische Rechtsänderungen.'' In: ''Umwelt Magazin.'' Heft 7/8 2011, S.&nbsp;52.</ref> Vorher war in Silberhartlot typischerweise 10 % bis 25 %, in Schmuck für Kinder bis zu 30 %, in PVC 0,2 % Cadmium enthalten.<ref>European Commission: {{Webarchiv |url=http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/chemicals/files/markrestr/study-cadmium_en.pdf |text=Socio-Economic Impact of a Potential Update of the Restrictions on the Marketing and Use of Cadmium |wayback=20120527053632}} (PDF; 2,7&nbsp;MB), April 2010.</ref> Oft wird für das Inverkehrbringen ein Grenzwert von 0,01 Gewichtsprozent (100&nbsp;mg/kg) gesetzt, da man davon ausgeht, dass es sich bei einem Gehalt darunter um eine unbeabsichtigte, also unvermeidbare Verunreinigung handelt.<ref>so Erwägung Nr. 5 zur {{EU-Verordnung|2016|217|titel=der Kommission vom 16. Februar 2016}}</ref> Mit der Verordnung (EU) 2016/217 vom 16.&nbsp;Februar 2016 wurde das Verbot auf das Inverkehrbringen von Cadmium in bestimmten Anstrichfarben und Lacken – auch mit höherem Zinkgehalt – und in mit solchen Mitteln gestrichenen Erzeugnissen erweitert.<ref>{{EU-Verordnung|2016|217|titel=der Kommission vom 16. Februar 2016|abruf=2016-02-18}}</ref> Es gibt noch Ausnahmen etwa für bestimmte Baustoffe wie Zäune aus hartem PVC-Recyclat, sofern der Cadmiumgehalt im Kunststoff 0,1 Masseprozent nicht übersteigt und das Erzeugnis als Recycling-PVC gekennzeichnet ist, für besondere Anwendungen wie Luftfahrt oder Militär oder wegen der hohen Leistungsdichte für [[Ni-Cd-Akku]]s in Schnurloselektrogeräten.

Cadmium ist als „[[Liste prioritärer Stoffe im Bereich der Wasserpolitik|prioritärer gefährlicher Stoff]]“ in Anhang X der europäischen [[Richtlinie 2000/60/EG (Wasserrahmenrichtlinie)]] aufgeführt.<ref>{{EU-Richtlinie|2000|60|titel=des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik|konsolidiert=2014-11-20 |abruf=2024-02-28}}. Anhang X.</ref>

== Lebensmittelrechtliche Regelungen ==
In der [[Europäische Union|EU]] werden die Höchstmengen an Cadmium in Lebensmitteln durch die [[Verordnung (EU) Nr. 2023/915]] geregelt. Die jeweiligen Höchstgrenzen hängen dabei vom Erzeugnis ab und orientieren sich auch daran, was durch [[gute Herstellungspraxis]] oder [[gute landwirtschaftliche Praxis]] erreichbar ist. Der niedrigste Wert wird für flüssige Säuglingsnahrung, die aus Kuhmilchproteinen
oder aus Kuhmilchproteinhydrolysaten hergestellt ist, mit 0,005&nbsp;mg/kg vorgeschrieben. 0,050&nbsp;mg/kg ist der Grenzwert etwa für [[Fleisch]], tropische [[Wurzelgemüse|Wurzeln]] und [[Knollengemüse|Knollen]], [[Knoblauch]], [[Roggen]], [[Gerste]] und verschiedene [[Früchte]] und Kultur[[pilze]]. Für [[Krebstiere]] gilt ein Grenzwert von 0,50&nbsp;mg/kg, für [[Muscheln]] ein Grenzwert von 1,0&nbsp;mg/kg. In [[Mohnsamen]] sind maximal 1,2&nbsp;mg/kg und in [[Nahrungsergänzungsmittel]]n sogar bis zu 3,0&nbsp;mg/kg erlaubt.

Die Höchstmenge an Cadmium im Trinkwasser in der EU wird durch die [[Richtlinie (EU) 2020/2184]] auf 5&nbsp;μg/l festgelegt.

== Toxikologie ==
Cadmium ist in der chemischen Industrie ein unvermeidbares Nebenprodukt der [[Zink]]-, [[Blei]]- und [[Kupferbergbau|Kupfergewinnung]]. Auch in [[Dünger]]n und [[Pestizid]]en ist Cadmium zu finden.

=== Aufnahme und Gefahren ===
Die [[Weltgesundheitsorganisation]] hat ihre Aussage zur [[Tolerierbare Aufnahmemenge|tolerierbaren Aufnahmemenge]] für Cadmium in den letzten Jahren mehrfach nach unten angepasst, zuletzt 2013 auf eine tolerierbare monatliche Aufnahmemenge (TMI) von 25 µg je Kilogramm Körpergewicht.<ref>{{Internetquelle |url=https://apps.who.int/food-additives-contaminants-jecfa-database/Home/Chemical/1376 |titel=Evaluations of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA) |titelerg=Cadmium |hrsg=JECFA |datum=2013 |sprache=en |abruf=2016-05-04}}</ref> Die [[Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit]] hat 2009 einen wiederum deutlich niedrigeren Wert von 2,5 µg je Kilogramm Körpergewicht tolerierbare wöchentlich Aufnahmemenge (TWI) ausgegeben.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.efsa.europa.eu/de/press/news/090320 |titel=Pressemitteilung – EFSA legt niedrigeren Wert für die tolerierbare Aufnahmemenge von in Lebensmitteln enthaltenem Cadmium fest |hrsg=EFSA |datum=2009-03-20 |abruf=2016-05-04}}</ref>

Cadmium wird vom Menschen hauptsächlich durch die Nahrung aufgenommen. Zu den cadmiumreichen Nahrungsmitteln zählen:
* [[Leber]], 
* [[Kakao]],
* (getrockneter) [[Seetang]], [[Muscheln]] und andere [[Schalentiere]], 
* [[Sellerie]], [[Blattgemüse]] wie [[Spinat]] und [[Mangold]] sowie Salat, 
* [[Pilze|Waldpilze]] (Zuchtchampignons enthalten wesentlich weniger),
* [[Ölsaat]]en wie [[Sonnenblumenkerne]] und [[Leinsamen]].
Es wird empfohlen, täglich nicht mehr als 20&nbsp;g Leinsamen zu sich zu nehmen.

Zudem kommt es seit der Einführung von [[Kunstdünger]]n zu einer Anreicherung von Cadmium auf landwirtschaftlichen Flächen und somit in nahezu allen Lebensmitteln. Die [[Ressource]]n von Phosphaten sind begrenzt, und die meisten Vorkommen sind belastet mit Cadmium oder radioaktiven [[Schwermetall]]en. Der Cadmiumgehalt der Phosphatlagerstätten ist sehr unterschiedlich. Viele [[Industrieland|Industrieländer]] haben bereits einen [[Grenzwert (Chemie)|Grenzwert]] für Cadmium in Düngemitteln eingeführt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.iva.de/industrieverband-agrar/themen-positionen/industrieverband-agrar-fuer-europaweiten-grenzwert-cadmium |titel=Industrieverband Agrar für europaweiten Grenzwert Cadmium in phosphathaltigen Mineraldüngern |hrsg=Industrieverband Agrar |datum=2010-05-23 |abruf=2025-01-21}}</ref> So gilt für das [[Inverkehrbringen]] von Düngemittel in Deutschland ein Grenzwert von 1,5&nbsp;mg/kg und bei Düngemittel mit mehr als 5 % Phosphat bei 50&nbsp;mg/kg,<ref>[https://www.gesetze-im-internet.de/d_mv_2012/anlage_2.html Anlage 2] Ziff. 1.4.3 zur [[Düngemittelverordnung]]. Für Düngemittel zur Verwendung auf Böden, die nicht der Lebensmittelerzeugung dienen, gilt ein Grenzwert von 2,5&nbsp;mg/kg TM</ref> während diese Grenzwerte in Österreich bei 3&nbsp;mg/kg und 75&nbsp;mg/kg P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> liegen.<ref>Düngemittelverordnung 2004; {{BGBl|II Nr. 100/2004}} [https://www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Gesetzesnummer=20003229 Anlage 2 zu §&nbsp;2, Ziff. II.1]; für Kultursubstrat gilt ein Grenzwert von 1&nbsp;mg/kg.</ref> In der Schweiz werden die Grenzwerte seit Jahren regelmäßig überschritten.<ref>{{Internetquelle |autor=Roger Müller |url=https://www.srf.ch/sendungen/kassensturz-espresso/themen/umwelt-und-verkehr/illegaler-duenger-industrie-verletzt-seit-jahren-grenzwerte |titel=Illegaler Dünger: Industrie verletzt seit Jahren Grenzwerte |werk=srf.ch |datum=2015-11-24 |abruf=2022-12-28}}</ref> Auch [[Tabak]]rauch transportiert relativ große Cadmiummengen in die Lungen, von wo aus es sich mit dem Blut im Körper verteilt.

Besonders Personen, die in Fabriken mit hohem Cadmiumausstoß arbeiten, sind erhöhten Gefahren ausgesetzt. Auch von wilden [[Mülldeponie|Müllplätzen]], Metallwerken oder Bränden gehen Gefahren aus. Das Einatmen von Cadmium kann die Lungen ernsthaft schädigen und sogar zum Tod führen. Dokumentierte Folgen nach Unfällen in der Industrie – wie in der chinesischen Provinz [[Guangdong]]<ref>Der Spiegel: [https://www.spiegel.de/panorama/chemieunglueck-erneut-chinesischer-fluss-verseucht-a-394149.html Erneut chinesischer Fluss verseucht], 8. Januar 2006.</ref><ref>RP Online: [https://rp-online.de/panorama/ausland/behoerden-finden-mit-cadmium-verseuchten-reis_aid-15584975 Behörden finden mit Cadmium verseuchten Reis], 21. Mai 2013.</ref><ref>{{Literatur |Autor=H. H. Zhang, J. J. Chen, L. Zhu, F. B. Li, Z. F. Wu |Titel=Spatial patterns and variation of soil cadmium in Guangdong Province, China |Sammelwerk=Journal of Geochemical Exploration |Reihe=Pedogeochemical mapping of potentially toxic elements |Band=109 |Nummer=1 |Datum=2011-04-01 |Seiten=86–91 |DOI=10.1016/j.gexplo.2010.10.014}}</ref> – oder nach jahrzehntelanger Emissionen – wie im Falle der [[Itai-Itai-Krankheit]] (bei Menschen) und der [[Gressenicher Krankheit]] (bei Weidevieh) – machen die realen Gefahren deutlich.

=== Schädigungen im Menschen ===
Cadmium kann sich industrie- oder umweltbedingt allmählich im Körper [[Bioakkumulation|anreichern]] und eine schwer erkennbare [[chronische Vergiftung]] hervorrufen.

Cadmium wird aus der Nahrung zu ungefähr 5 % im Darm resorbiert. Bei [[Eisenmangel|Eisen-]] und [[Calciummangel]] steigt die Resorptionsrate, was annehmen lässt, dass alle drei Metalle denselben Transportweg nutzen. Cadmium stimuliert zunächst in der Leber die Synthese von [[Metallothionein]]en, mit denen es einen Komplex bildet und über den [[Blutkreislauf]] zu den Nierenglomeruli transportiert, dort filtriert und aus den Nierentubuli wieder aufgenommen wird. In den Tubuluszellen wird der Metallothionein-Cadmium-Komplex metabolisiert und Cd freigesetzt. Cd aktiviert hier wiederum eine vermehrte Metallothioneinsynthese, wodurch noch mehr Cadmium gebunden wird. Durch die Akkumulation in den Nieren kommt es zu Schädigungen dieses Organs mit der Folge einer [[Proteinurie]]. Durch diese Proteinbindung wird Cadmium nur extrem langsam ausgeschieden, die Halbwertszeit für den Verbleib im Körper beträgt bis zu 30 Jahren. Daher steigt der Cadmiumgehalt von Geburt an und fällt erst wieder bei einem Alter von 50–60 Jahren.<ref>G. Eisenbrand, M. Metzler: ''Toxikologie für Chemiker.'' Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1994, ISBN 3-13-127001-2, S.&nbsp;66.</ref>

Cadmium schädigt auch die [[Knochen]], da es letztendlich zur Mobilisierung des Calciums führt. Cd konkurriert im Darm mit dem [[Calcium]] um die Bindungsstellen am Ca-bindenden Protein in der Darmmukosa. Zusätzlich blockiert Cd die Neusynthese des 1,25-Dihydroxycholecalciferol ([[Calcitriol]]) in den Nierentubuluszellen. 1,25-Dihydroxycholecalciferol ist notwendig, um die Synthese des Calciumbindenden Proteins in der Darmmukosazelle zu aktivieren. In summa bewirkt Cadmium eine verminderte Rückresorption des Calciums in Darm und Niere sowie die erhöhte Ausscheidung mit dem Harn mit der Folge einer Calciumfreisetzung aus den Knochen und damit dem Abbau derselbigen.

Bei einer akuten [[Cadmiumvergiftung]] kann die [[biliär]]e Ausscheidung durch Gabe von [[Penicillamin]] oder [[Dimercaprol]] unterstützt werden. Eine effektive, darüber hinausgehende Therapie einer akuten Cadmiumvergiftung ist nicht bekannt.<ref>Hans Konrad Biesalski u. a.: ''Ernährungsmedizin.'' 4. Auflage. Thieme Verlag, 2010, ISBN 978-3-13-100294-5, S.&nbsp;203.</ref>

=== Symptome ===
* [[Durchfall]], Magenschmerzen und heftiges [[Erbrechen]]
* Nierenschädigung
* [[Knochenbruch|Knochenbrüche]]
* Schäden am [[Zentralnervensystem]]
* Schäden am [[Immunsystem]]
* Störungen in der Fortpflanzung und eventuell sogar [[Unfruchtbarkeit]]
* Psychische Störungen
* Mögliche [[DNA-Reparatur|DNA-Schäden]] und [[Krebs (Medizin)|Krebsentstehung]]
* [[Anosmie|Verlust des Geruchssinns]]

== Verbindungen ==
''→ [[:Kategorie:Cadmiumverbindung]]''

=== Oxide und Hydroxide ===
* [[Cadmiumoxid]] CdO
* [[Cadmiumhydroxid]] Cd(OH)<sub>2</sub>

=== Halogenide ===
* [[Cadmiumfluorid]] CdF<sub>2</sub>
* [[Cadmiumchlorid]] CdCl<sub>2</sub>
* [[Cadmiumbromid]] CdBr<sub>2</sub>
* [[Cadmiumiodid]] CdI<sub>2</sub>

=== Chalkogenide ===
* [[Cadmiumsulfid]] CdS
* [[Cadmiumselenid]] CdSe
* [[Cadmiumtellurid]] CdTe

=== Sonstige Verbindungen ===
* [[Cadmiumsulfat]] CdSO<sub>4</sub>
* [[Cadmiumnitrat]] Cd(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
* [[Cadmiumcyanid]] Cd(CN)<sub>2</sub>
* [[Cadmiumstearat]] Cd(C<sub>17</sub>H<sub>35</sub>COO)<sub>2</sub>

== Literatur ==
* {{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=?}}
* [[Hans Breuer (Physiker)|Hans Breuer]]: ''dtv-Atlas Chemie 1. Allgemeine und anorganische Chemie.'' 10. Auflage. Dtv, München 2006, ISBN 3-423-03217-0.

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat|audio=1|video=1}}
{{Wikibooks|Praktikum Anorganische Chemie/ Cadmium}}
* [http://www.pse-mendelejew.de/cd.htm Reinstcadmium 99,999 % als Bild in der Sammlung von Heinrich Pniok]
* [https://www.bfr.bund.de/cm/350/cadmium_in_lebensmitteln.pdf Cadmium in Lebensmitteln] [[Bundesinstitut für Risikobewertung]], 2009

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4009274-4|LCCN=sh85018635|NDL=00564385}}

[[Kategorie:Cadmium| ]]
[[Kategorie:Coenzym]]
[[Kategorie:Anerkanntes Mineral]]
[[Kategorie:Hexagonales Kristallsystem]]
[[Kategorie:Elemente (Mineralklasse)]]
[[Kategorie:Elektrotechnischer Werkstoff]]
[[Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 28]]
[[Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 23]]
[[Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 72]]