CADMIO
Nombre: Cadmio
Símbolo: Cd
Grupo: 12
Período: 5
Bloque: d
Categoría: Metales de transición
Número atómico: 48
Masa atómica: 112,411 u
Electrones por capa: 2, 8, 18, 18, 2
Electronegatividad: 1,69
Densidad: 8,65 gr/cc
Punto de Fusión: 321ºC
Punto de Ebullición: 767ºC
Conductividad Térmica: 96 W (m·K)
Conductividad Eléctrica: 1,4 × 10^7 S/m
Orden Magnético: Diamagnético
Estado Ordinario: Sólido
Estados de Oxidación: -2, 1, 2
Dureza Mohs: 2
Dureza Vickers: Sin datos
Dureza Brinell: 203
Isótopos más estables: Cd-106 (1,25%), Cd-108 (0,89%), Cd-110 (12,47%), Cd-111 (12,80%), Cd-112 (24,11%), Cd-113 (12,23%), Cd-114 (28,75%) y Cd-116 (7,51%)
Descubridor: Karl S. L. Hermann y Friedrich Stromeyer, alemanes (mismo año, forma independiente; 1817)
Breve historia del elemento
Es uno de los pocos elementos en haber sido descubiertos el mismo año por dos científicos de la misma nacionalidad que no colaboraban entre sí Karl Hermann y Friedrich Stromeyer. El nombre del metal es responsabilidad de éste último, que lo bautizó “Cadmium”, nombre latino del metal que hace alusión a “Cadmus”, el nombre del mineral Calamina, curiosamente una fuente de Zinc.
Ésto no debería sorprenderte, ya que ambos metales son familia y por ende, se parecen. Aparecen juntos en las mismas minas, Cadmio como trazas en los minerales de Zinc y viceversa.
Características principales
En estado puro es un metal muy blando (se puede sacar una “loncha” con un cuchillo casero aplicando fuerza suficiente), maleable y dúctil de color grisáceo-azulado, más opaco que el Zinc. Tiene buen tacto, suave y sedoso, casi tanto como el Cobre y los metales preciosos usados en Joyería. Químicamente se le considera un “metal pesado”, en éste contexto no se llama “pesado” por su densidad, si no por ser tóxico/venenoso (aunque algunos metales son pesados en ambos sentidos, como el Plomo o el Mercurio).
El Cadmio forma aleaciones con bajos puntos de fusión, fáciles de soldar y tiene gran compatibilidad con los metales del bloque-p y la Plata, con la que sea alea con relativa facilidad. Con 8 isótopos estables (2 de los cuales son meta-estables) es uno de los elementos con mayor número de isótopos, ésto no es de extrañar teniendo en cuenta su proximidad en la Tabla Periódica al Estaño, que con un “número mágico” de protones (p=50) se halla en la cima de todos con 11 isótopos estables.
Al Cadmio le ocurre lo mismo que al Zinc: parece más un metal del bloque p que uno de transición, por muchos motivos: es más reactivo que la Plata, menos denso, con un punto de fusión más bajo y poca o ninguna compatibilidad con la mayoría de metales de transición, con los que no se mezcla incluso a altas temperaturas (salvo, irónicamente, con la Plata). Es más frecuente verlo aleado con metales del bloque-p que con los de transición.
Resistencia a la corrosión
Que sea tóxico no quita que sea moderadamente resistente al ataque químico. Su umbral de resistencia es similar al del Zinc, con la desventaja de ser tóxico.
Es estable al aire seco y húmedo en temperaturas ambientes, al agua dulce y salada, pero no a los ácidos (ni reductores ni oxidantes). Su capa pasivadora también es venenosa, aunque menos que el metal puro. Dicha capa es fácil de retirar, habilitando la corrosión progresiva que devora la pieza, internándose dentro de la misma. Pese a todo, el Cadmio es lo suficientemente solvente como para usarse en procesos de capado del Acero, similar a como ocurre con el Zinc.
Usos típicos
El Cadmio es de esos metales, como el Itrio, por poner un ejemplo, que son más útiles como compuestos que en forma pura o como aleantes, ya que si bien es parte de algunas aleaciones, se ha intentado erradicar su uso sistemáticamente y con buena razón debido a su naturaleza tóxica.
El principal uso del Cadmio (casi 9 de cada 10 ocasiones) es la fabricación de baterías de Níquel – Cadmio recargables donde ambos metales se encuentran unidos mediante una reacción electrolítica en solución de Hidróxido de Potasio (“Sosa Cáustica”), las autoridades sanitarias (y un humilde servidor) recomiendan no tirar las pilas (sean del tipo que sean) a los contenedores si no a sitios de recogida especializados donde se les dará un tratamiento aparte.
El segundo uso del Cadmio más importante (que como habrás deducido, se ha ido reduciendo poco a poco) es el de la fabricación de pinturas. Éstas pinturas tenían una calidad muy superior a las alternativas, pero se sacrifica la estética en pro de la salud de la población.
El tercer uso del Cadmio, ya mencionado en éste libro en el apartado de los termoplásticos no es otro que el de estabilizador en los mismos: efectivamente, se usaba como dopante en plásticos comunes y no tan comunes (dependiendo de las exigencias de uso) porque mejoraba las propiedades mecánicas, lo hacía más resistente (o directamente, inmune) a la degradación por radiación de rayos solares (UV) y también aumentaba la tolerancia al calor. Se ha reemplazado y se sigue reemplazando al Cadmio y al Plomo, también antaño usado, por combinaciones de Calcio – Zinc, entre otras.
Finalmente, el Cadmio ha sido tradicionalmente un componente de las aleaciones de tipo “pot metal”/”white metal”, ligas de metales del bloque-p con base de Estaño, Plomo o una mezcla de ambos en aplicaciones como rodamientos grandes, piezas conseguidas mediante moldeado a presión, et cétera. El Cadmio es un gran metal, con la desgracia de que es venenoso, lo cual restringe su gama de usos posibles.
Precauciones
El Cadmio es un metal pesado, tóxico, venenoso. No mata de manera instantánea (como es lógico, a menos que se ingiera deliberadamente por ejemplo en el caso de un niño pequeño) pero sí tiene efectos muy dañinos en el cuerpo (especialmente en el sistema nervioso). Debido a su naturaleza atómica, estados de oxidación, radio atómico, entre otros parámetros, es capaz de reemplazar, como si tuviera voluntad maligna propia, a otros elementos no-tóxicos a los que se asemeja químicamente.