Κάδμιο, το κίτρινο «μαύρο πρόβατο»

Μικρό βιογραφικό για το στοιχείο κάδμιο. Κάθε Κυριακή «Το Βήμα» μάς ταξιδεύει και σε μια άλλη γωνιά του Περιοδικού Πίνακα.

Το στοιχείο αυτό περνάει απαρατήρητο από τους πολλούς. Πιο γνωστό είχε γίνει στις ημέρες μας από κάτι μπαταρίες. Εκεί όμως που έχει παίξει μεγάλο ρόλο είναι στη ζωγραφική. Ενας γερμανός καθηγητής Χημείας και Φαρμακολογίας, ο Friedrich Stromeyer, το 1817, όντας επιφορτισμένος και με τον έλεγχο των φαρμακείων σε σχέση με το τι περιείχαν τα σκευάσματα που πουλούσαν εκείνη την εποχή στους πελάτες τους, πήρε κάποιο από αυτά για να το ελέγξει. Οταν το θέρμανε, αυτό έγινε κίτρινο και μετά πορτοκαλί. Υποψιάστηκε ότι περιείχε μόλυβδο, κάτι που αποδείχθηκε λάθος.
Ετσι συνέχισε να το ψάχνει στο εργαστήριό του και κατέληξε σε ένα μαλακό γκρίζο μέταλλο που όταν το ανακάτεψε με θειάφι πήρε ένα από τα λαμπρότερα κίτρινα στην ιστορία της ζωγραφικής. Εναλλάσσοντας τις διάφορες προσμείξεις κατόρθωσαν να πάρουν πράσινο, πορτοκαλί, ένα υπέροχο κόκκινο και μόνο το μπλε έλειψε από αυτό το χρωματολόγιο. Ηταν όμως αρκετά για να το προτιμήσουν ζωγράφοι όπως ο Βαν Γκογκ, ο Μονέ και ο Ματίς, ο τελευταίος ιδιαίτερα στον πίνακά του «Red Studio». Το 1989 ο γερουσιαστής John Chafee προσπάθησε να απαγορευθεί το κάδμιο στα χρώματα, αλλά ξεσηκώθηκε η κοινότητα των ζωγράφων θέτοντας θέμα σχετικά με την ελευθερία των δημιουργών («χημική λογοκρισία» την είπαν) και τελικά νίκησαν οι δημιουργοί αφού έγινε δεκτό ότι οι περισσότεροι πίνακες δεν καταλήγουν στα σκουπίδια!

Ο Stromeyer, όταν κατάλαβε ότι είχε ανακαλύψει ένα καινούργιο στοιχείο, θυμήθηκε ότι υπήρχε η «καδμεία γη» για ορυκτά που περιείχαν ψευδάργυρο. Ο Κάδμος εθεωρείτο ιδρυτής της Θήβας και η ακρόπολη της πόλης αυτής ονομαζόταν Καδμεία. Στην περιοχή κατά την αρχαιότητα φαίνεται ότι αφθονούσαν τα ορυκτά με βασικό στοιχείο τον χαλκό, τον ψευδάργυρο και μικρές προσμείξεις από κάδμιο. Υπάρχει άλλωστε και το παρακάτω ενδιαφέρον απόσπασμα: «Γεννᾶται δὲ ἡ καδμεία ἐκ τοῦ χαλκοῦ καμινευομένου, προσιζανούσης τῆς λιγνύος τοῖς τοίχοις καὶ τῇ κορυφῇ τῶν καμίνων». «Εχρησίμευε δὲ ὡς φάρμακον εἰς ὀφθαλμικὰ πάθη καὶ ἄλλα», κατά τους Διοσκουρίδη και Γαληνό (5.85).

Ατομικός αριθμός: 48

Ατομικό βάρος: 112.411

Σημείο τήξης: 321 βαθμοί Κελσίου

Αριθμός ισοτόπων: 39!

Ενα από αυτά τα ισότοπα, το Cd-113, εκπέμπει σωματίδια Βήτα με χρόνο ημιζωής 9 τρισ. ετών. Γενικά το τελευταίο πράγμα για το οποίο θα μπορούσες να κατηγορήσεις το κάδμιο είναι η ραδιενέργειά του.

Στις μπαταρίες Ni-Cd το 25% είναι κάδμιο.

Το όριο που επιτρέπει η Ευρωπαϊκή Ενωση να υπάρχει στο έδαφος είναι 3 ppm καδμίου, αλλά ποιος το ελέγχει;

Παίρνουμε πολύ μικρή ποσότητα καδμίου από τα θαλασσινά, το ρύζι, αν τρώμε νεφρά και μερικοί και από το κάπνισμα, διότι το φυτό του καπνού μπορεί να έχει μεγαλώσει σε εδάφη επιβαρυμένα με κάδμιο. Ακόμη και ένα χάμπουργκερ μπορεί να δώσει 0,003 του mgr κάδμιο εξαιτίας του χόρτου που κατανάλωσε το μοσχαράκι απ’ όπου φτιάχτηκε το κεφτεδάκι. Και το χόρτο με τη σειρά του το πήρε από το έδαφος, με μεγάλη πιθανότητα το κάδμιο να προήλθε και από τα λιπάσματα, τα απαραίτητα για μια κουρασμένη γη, που έπρεπε με κάθε τρόπο να δώσει χόρτο για το κοπάδι. Σε διάφορα σημεία της Γης υπάρχει πολύ μεγαλύτερη περιεκτικότητα καδμίου στο έδαφος διότι χρησιμοποιούν λιπάσματα βγαλμένα από τον αηδιαστικό πολτό των υπονόμων, όπου όμως μπορεί λόγω της βιομηχανικής χρήσης να είναι επιβαρυμένος με κάδμιο.

Κάδμιο απορροφούν μανιτάρια όπως το γνωστό Amanita Muscaria αλλά και φυτά όπως το μαρούλι, το σπανάκι και το λάχανο, ενώ άλλα παρουσιάζουν μιαν… απροθυμία να κάνουν κάτι τέτοιο. Πατάτες, καλαμπόκι, φασόλια και μπιζέλια αντιστέκονται ακόμη.

Κύριος παραγωγός καδμίου είναι η Κίνα. Και μία από τις παλαιότερες χρήσεις του μετάλλου αυτού ήταν η δημιουργία ενός πολύ λεπτού στρώματος επάνω στον χάλυβα σε διάφορες κατασκευές όπως ήταν τα μεταλλικά τμήματα στις γέφυρες ή τα εξαρτήματα (βίδες, παξιμάδια στα αυτοκίνητα) διότι η επαφή του καδμίου με το θαλασσινό νερό δίνει το πολύ ανθεκτικό χλωρίδιο του καδμίου. Μόνο που όταν προσπαθούσαν να λύσουν ή να απομακρύνουν τα εξαρτήματα αυτά χρησιμοποιώντας υπέρθερμη φλόγα ακετυλενίου, οι ατμοί έστελναν τους εργαζομένους στο νοσοκομείο και έναν μάλιστα και στον τάφο.

Ευρεία εφαρμογή βρήκε το οξείδιο του καδμίου στις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, αλλά τώρα θεωρείται εχθρός του περιβάλλοντος και επομένως αρχίζει να μειώνεται η παραγωγή τέτοιων μπαταριών.

Το κάδμιο όταν μπαίνει στο σώμα μας από το στόμα δεν μένει στο στομάχι αλλά πηγαίνει χωρίς μεταβολές και εναποτίθεται στα νεφρά. Εκεί όμως το εξουδετερώνει μια πρωτεΐνη, η μεταλλοθειονίνη, με τα άτομα θείου που περιέχει και αυτά αναλαμβάνουν τον… αφοπλισμό του. Αλλά δεν αποβάλλεται από το σώμα μας. Φθάνουμε να έχουμε 50 mgr καδμίου, αλλά υπάρχει και ένα όριο αντοχής των νεφρών που όταν ξεπεραστεί δημιουργεί προβλήματα στο φιλτράρισμα των ουσιών από αυτά και οδηγούμεθα σε νεφρική ανεπάρκεια.

Στα ιαπωνικά σημαίνει κάτι σαν «αχ, αχ». Πρόκειται, δηλαδή, για ένα επιφώνημα πόνου. Στη Βόρεια Ιαπωνία, 320 χιλιόμετρα από το Τόκιο, παρατηρήθηκε ότι εκατοντάδες κάτοικοι μιας περιοχής αισθάνονταν πόνους που προέρχονταν από εξασθένηση των οστών. Τους παρουσιάστηκε, δηλαδή, ένα μαλάκωμα στον σκελετό που οφειλόταν στο αυξημένο κάδμιο στο ρύζι τους. Το ρύζι αυτό φύτρωνε εκεί κοντά, σε αγρούς που ποτίζονταν από νερά με προέλευση ένα ορυχείο ψευδαργύρου και αργύρου. Δεν είναι όμως πάντα ένα ορυχείο η πηγή όλων των κακών. Ακόμη και η φυτική διατροφή μπορεί να οδηγήσει σε τέτοιες καταστάσεις. Εχει παρατηρηθεί σε πουλιά (ptarmigan birds λέγονται, μοιάζουν με εκείνο το πολυδιαφημισμένο από μια μάρκα ουίσκι) που ζουν από τα μπουμπούκια και τους νεαρούς βλαστούς της ιτιάς. Η ιτιά έχει την ιδιότητα να απορροφά το κάδμιο από το έδαφος και να το συγκεντρώνει στα δύο αυτά σημεία. Οταν το κάδμιο εισχωρεί στον οργανισμό των πουλιών δεσμεύει το ασβέστιο και εξασθενεί πολύ τον σκελετό τους.

Γενικά πρέπει να προσέχουμε πολύ πού εναποθέτουμε τις άχρηστες μπαταρίες καδμίου.