Кадмий и его влияние на организм человека Подготовила

Кадмий и его влияние на организм человека Подготовила Пахомова Наталья. 2 курс, группа 5104.

Кадмий — элемент побочной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 48. Обозначается символом Cd. Мягкий ковкий тягучий переходный металл серебристобелого цвета.

История открытия Открытие кадмия произошло в 1817 г. В свободном виде новый элемент представлял собой белый металл, мягкий и не очень прочный, сверху покрытый коричневатой пленкой окисла. Металл этот Штромейер назвал кадмием, явно намекая на его «цинковое» происхождение: греческим словом καδμεια издавна обозначали цинковые руды и окись цинка.

Физические свойства Серебристо-белый мягкий металл с гексагональной решёткой. Если кадмиевую палочку изгибать, то можно услышать слабый треск — это трутся друг о друга микрокристаллы металла (так же трещит и пруток олова).

Химические свойства Кадмий расположен в одной группе периодической системы с цинком и ртутью, занимая промежуточное место между ними, поэтому некоторые химические свойства этих элементов сходны. Так, сульфиды и оксиды этих элементов практически нерастворимы в воде. С углеродом кадмий не взаимодействует, отсюда следует, что кадмий карбидов не образует. В соответствии с внешней электронной конфигурацией атома 4 d 10 5 s 2 валентность Кадмия в соединениях равна 2. На воздухе Кадмий тускнеет, покрываясь тонкой пленкой оксида Cd. O, которая защищает металл от дальнейшего окисления. Соединения Кадмия ядовиты; особенно опасно вдыхание паров его оксида.

Применение кадмия Кадмий обрёл популярность в 40 е годы 20 -го столетия. Именно в это время кадмий превратился в стратегический материал – из него стали делать регулирующие и аварийные стержни атомных реакторов.

Пигменты Около 20 % кадмия используется для производства неорганических красящих веществ (сульфиды и селениды, смешанные соли, например, сульфид кадмия — кадмий лимонный).

Кадмиевые сплавы На производство сплавов расходуется примерно десятая часть мирового производства кадмия. Кадмиевые сплавы используют главным образом как антифрикционные материалы и припои. Известный сплав состава 99% Cd и 1% Ni применяют для изготовления подшипников, работающих в автомобильных, авиационных и судовых двигателях в условиях высоких температур. Поскольку кадмий недостаточно стоек к действию кислот, в том числе и содержащихся в смазочных материалах органических кислот, иногда подшипниковые сплавы на основе кадмия покрывают индием.

Защитные покрытия с помощью цинка Несмотря на сходство свойств кадмия и цинка, у кадмиевого покрытия есть несколько преимуществ: оно более устойчиво к коррозии, его легче сделать ровным и гладким. К тому же кадмий, в отличие от цинка, устойчив в щелочной среде. Кадмированную жесть применяют довольно широко, закрыт ей доступ только в производство тары для пищевых продуктов, потому что кадмий токсичен.

Кадмий в производстве химический источников тока Важнейшей областью применения кадмия является производство химических источников тока. Кадмиевые электроды используются в батареях и аккумуляторах. Отрицательные пластины никелькадмиевых аккумуляторов изготовлены из железных сеток с губчатым кадмием в качестве активного агента. Положительные пластины покрыты гидроксидом никеля. Электролитом служит раствор гидроксида калия. На основе кадмия и никеля изготавливают и компактные аккумуляторы для управляемых ракет, только в этом случае в качестве основы устанавливают не железные, а никелевые сетки.

Применение кадмия в медицине Иногда кадмий применяется в экспериментальной медицине. Кадмий используется в гомеопатической медицине. В последние годы кадмий стал применяться при создании новых противоопухолевых нано-медикаментов. В России в начале 1950 -х годов были проведены первые успешные эксперименты, связанные с разработкой противоопухолевых медикаментов на основе соединений кадмия.

Поступление кадмия в организм человека Из почвы. Вулканические породы содержат до 0. 2 мг кадмия на кг, среди осадочных пород наиболее богаты кадмием глины - до 0. 3 мг/кг, известняки содержат 0. 035 мг/кг, песчанники - 0. 03 мг/кг. Среднее содержание кадмия в почве - 0. 06 мг/кг.

С продуктами питания (90 -95%) Основным и наиболее "стабильным" источником является пища - в среднем от 10 до 30 -40 мкг кадмия в сутки. Овощи, фрукты, мясо животных, рыба содержат обычно 10 -20 мкг кадмия на килограмм веса. Однако нет правил без исключений. Злаковые культуры, выросшие на загрязненной кадмием почве, либо поливавшиеся содержащей кадмий водой могут содержать повышенное количество кадмия (более 25 мкг/кг). Особенной способностью накапливать кадмий отличаются грибы. По некоторым сведениям, содержание кадмия в грибах может достигать единиц, десятков и даже 100 и более МИЛЛИГРАММ (т. е. тысяч мкг) на кг собственного веса. Употребление таких грибов может быть просто опасно для жизни. Повышенные концентрации кадмия могут содержаться в печени (10 -100 мкг/кг) и особенно в почках (100 -1000 мкг/кг) животных, а также в различных моллюсках, например, в устрицах (200 -1000 мкг/кг).

С водой Суточное потребление кадмия с водой, как правило, не превышает 2 -5 мкг, хотя и может в отдельных местах достигать 20 мкг. Поступление кадмия с дыханием для населения, проживающего в незагрязненных районах, в т. ч. в городах, не превышает 0. 1 - 0. 8 мкг в сутки, а для проживающих в окресностях предприятий, служащих источником кадмиевого загрязнения, - до 2 -10 мкг в сутки.

Из воздуха Присутствует кадмий, кстати, в определенных количествах и в воздухе. По зарубежным данным содержание кадмия в воздухе составляет 0. 1 -5. 0 нг/м 3 в сельской местности (1 нг или 1 нанограмм = 10 -9 грамм), 2 - 15 нг/м 3 - в городах и от 15 до 150 нг/м 3 - в промышленных районах. Связано это, в частности, и с тем, что многие угли содержат кадмий в виде примеси и, при сжигании на теплоэлектростанциях, он попадает в атмосферу.

При курении Существенную "прибавку" кадмия получают курильщики. Одна сигарета содержит 1 мкг (а иногда и более - до 2 мкг) кадмия. Вот и считайте - человек, выкуривающий в день пачку сигарет подвергает свой организм дополнительному воздействию как минимум 20 мкг кадмия, которые, для справки, не задерживаются даже угольным фильтром. Необходимо также отметить, что через легкие кадмий легче усваивается организмом - до 10 -20%. Т. е. из одной пачки сигарет усвоится 2 - 4 мкг кадмия. При поступлении же через желудочно-кишечный тракт, процент усвояемости составляет лишь 4 -7% (0. 2 - 5 мкг кадмия в сутки абсолютных цифрах). Таким образом курильщик как минимум в 1, 5 -2 раза увеличивает "нагрузку" на свой организм по кадмию, что чревато неблагоприятными для здоровья последствиями.

Влияние кадмия на организм человека Кадмий - один из самых токсичных тяжелых металлов и поэтому Российским Сан. Пи. Ном он отнесен ко 2 -му классу опасности. Соединения кадмия ядовиты. Особенно опасным случаем является вдыхание паров его оксида (Cd. O). Кадмий — кумулятивный яд (способен накапливаться в организме).

Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорнокальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей. Кадмий в норме в небольших количествах присутствуют в организме здорового человека. Кадмий легко накапливается в быстроразмножающихся клетках (например в опухолевых или половых). Он связывается с цитоплазматическим и ядерным материалом клеток и повреждает их. Он изменяет активность многих гормонов и ферментов. Это обусловлено его способностью связывать

Симптомы отравления кадмием рвота боли в животе иногда шок одышка слабость боли в грудной клетке укорочение дыхания кашель Возможен смертельный исход

К основным признакам отравления кадмием относят: Невыносимую боль в мышцах Деформации скелета Переломы костей (кадмий вымывает кальций из организма) Нарушения функций внутренних органов В излишке в организме кадмий способствует развитию злокачественных опухолей.

Лечение При остром воздействии можно использовать этилендиаминтет-рацетат. Пациентов с острым ингаляционным пневмонитом лечат мочегонными средствами и стероидами. Не исключено, что отдаленным последствием хронического воздействия кадмием моет стать хроническая почечная недостаточность и эмфизема.

Спасибо за внимание