• Author / Uploaded
• Maria Ramirez Taica

Citation preview

CADM IO

El cadmio es un elemento químico de número atómico 48 situado en el grupo 12 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cd. Es un metal pesado, blando, blanco azulado, relativamente poco abundante. Es uno de los metales más tóxicos. Normalmente se encuentra en menas de cinc y se emplea especialmente en pilas.

Características El cadmio es un metal pesado, de color blanco azulado, el cual podemos encontrar en toda la corteza terrestre. Su estado de oxidación más común es el +2. Puede presentar el estado de oxidación +1, pero es muy inestable. No se encuentra en la naturaleza en estado puro sino que por afinidad química está asociado con metales como el zinc, el plomo y el cobre. Asociado a la contaminación ambiental e industrial, es uno de los mayores tóxicos, ya que reúne las cuatro características básicas más peligrosas de un tóxico: 

Bioacumulación



Persistencia en el ambiente



Efectos desfavorables para el hombre y el ambiente



Es fácilmente transportable mediante los cursos de agua y el viento

Fuentes de exposición Los metales pesados constituyen un riesgo considerable para la salud por el contacto frecuente laboral y ambiental. Un indicador de su importancia en relación con otros peligros potenciales es el rango que les adjudica la Agencia Estadounidense para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades, que cataloga los riesgos de los desechos tóxicos de acuerdo con su prevalencia y la gravedad de la intoxicación que originan. Entre los más peligrosos se encuentran el plomo, el mercurio, el arsénico y el cadmio; este último ocupa el lugar número 6 de la lista presentada por esa agencia, razón por la cual es de gran interés toxicológico.

La comida y los cigarrillos son las principales fuentes de exposición al cadmio en la población general. Esta exposición también puede darse a través de líquidos, ya sea por las cañerías que contienen cadmio en sus soldaduras o por el agua que ha sido contaminada por las fábricas que tiran sus desechos al río. Los mariscos, así como el hígado y los riñones de animales son alimentos que contienen concentraciones de cadmio mayores de 0.05 μg/g incluso en circunstancias normales. Asimismo, cuando el arroz y el trigo son contaminados por este mineral en la tierra y el agua, la concentración puede aumentar de modo considerable hasta 1 μg/g. Es importante saber qué cantidad podría considerarse una ingestión tolerable; la ingestión diaria normal con la dieta (IDD) ha sido propuesta por algunas organizaciones internacionales que establecen como valor límite tolerable 7 μg/semana por kg de peso. Por vía digestiva, consumos de hasta 100 mg producen síntomas gastrointestinales, mientras que a partir de los 350 mg se considera que es potencialmente mortal. Por vía inhalatoria, las concentraciones ambientales superiores a 200 μg/m3 inducen la “fiebre de los metales”; a partir de 500 μg/m3 aparece neumonitis química y más allá de los 5,000 μg/m3 es mortal. En 2009, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria estableció una ingestión semanal tolerable en los alimentos de 2.5 μg por kg de peso corporal. Al año siguiente, el Comité Mixto de la Organización de Agricultura y Comida de Estados Unidos (FAO), la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Comité de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) determinaron un insumo mensual tolerable provisional en los alimentos de 25 μg por kg de peso corporal. Mientras tanto, la OMS fijó una ingestión semanal tolerable provisional de 7 μg/kg de peso corporal. Fumar aumenta considerablemente la concentración de cadmio en el ambiente, sobre todo en espacios cerrados. De manera natural, la hoja de tabaco acumula altas concentraciones, por tanto, el fumador está expuesto a cantidades significativamente elevadas. El humo del tabaco arrastra el cadmio a los pulmones. La sangre lo transportará al resto del cuerpo, donde puede incrementar los efectos por potenciación del consumo en alimentos ricos en este metal. La exposición al cadmio por fumar cigarrillos puede ser una preocupación más seria para la salud que la causada por los alimentos. Los fumadores duplican su dosis diaria de ingestión en comparación con los no fumadores.

Un cigarrillo contiene de 1 a 2 μg de cadmio y, dada una absorción pulmonar de 10%, al fumar una cajetilla diariamente se genera una dosis de 1 mg de cadmio al año por el solo humo del tabaco. Sin embargo, el Departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos (1999) asegura que los fumadores estarían depositando en su cuerpo una cantidad de 1-3 μg adicional de cadmio al día por cada paquete de cigarrillos que fumen.

Usos del cadmio 

El metal de Wood o aleación de Wood, que funde a los 72 °C, contiene un 50 % de Bismuto, un 25 % de plomo, un 12,50 % de estaño y un 12,50 % de cadmio (v. Metal fusible). Es empleado en sellado de tanques de gas, reparaciones de antigüedades, aleación fusible, modelaje y soldaduras. Es tóxico por su contenido de plomo y cadmio al momento de fundirlo, por lo que debe evitar inhalar los vapores desprendidos.



La aleación del cobre y cadmio produce un alambre de gran resistencia a la tracción y muy duradero, con sólo una ligera pérdida de conductividad; es particularmente útil en el tendido de líneas de alta tensión y conducciones telegráficas.



El hidróxido de cadmio se emplea en galvanotecnia y en la fabricación de electrodos negativos de baterías de níquelcadmio.



El óxido de cadmio se usa como catalizador para la hidrogenación y la síntesis de metano. Además, se emplea para fabricación de esmaltes y en sinterización.

Casos paradigmáticos 





En Toyama, Japón, la ingesta de arroz que fue regado con agua contaminada con cadmio, esto produjo una entrada al cuerpo de unos 300 microgramos diarios de ese metal. El cadmio provenía de una explotación minera de las cercanías. La enfermedad se la conoce como Itai Itai (ay ay) por lo dolorosos síntomas de las fracturas múltiples producidas por osteomalacia (reblandamiento de los huesos). La enfermedad Itai-Itai, fue el primer caso documentado de intoxicación masiva por cadmio. Ocurrió en la prefectura de Toyama, Japón. Está documentado desde 1912. El envenenamiento por cadmio causa osteomalacia e insuficiencia renal. La enfermedad se llama así por los fuertes dolores que provoca en las articulaciones y la columna vertebral. El término enfermedad Itai-Itai fue acuñado por los lugareños. El cadmio fue liberado en los ríos por las empresas mineras en las montañas. Estamos ante un mecanismo de amplificación trófica. Al final el arroz alcanzaba niveles de concentración del cadmio de 4,2 ppm (1 ppm se puede considerar el nivel máximo permisible). Las empresas mineras fueron demandadas con éxito parcial por los daños. La enfermedad de Itai-Itai es conocida como una de las cuatro grandes enfermedades causadas por la contaminación en Japón. En la década de 1940, durante la fabricación de baterías alcalinas de níquel-cadmio, varias personas murieron en Suecia por la acción del óxido de cadmio, cuya concentración en el aire era de algunos miligramos por metro cúbico. En Shipham, una población cercana a una mina de cinc en Inglaterra, se observó que los habitantes tenían signos de



toxicidad por cadmio, presentando en el hígado unos niveles de metal cinco veces superior a los encontrados en habitantes de áreas no contaminadas. Las verduras cultivadas en el área cultivada contenían más de 7 mg/kg de peso seco, concentración muy superior al contenido de cadmio encontrado en la intoxicación de Japón. En Suecia, hubo una intoxicación oral aguda en una escuela, donde los niños consumieron un zumo de fruta procedente de una máquina expendedora en la que el depósito estaba enchapado con cadmio.

El cadmio así adquirido se acumula en el hígado, riñones, y en el tracto gastrointestinal, y sus efectos son los siguientes: o o o o o

Problemas en las agallas y riñones. Pobre mineralización de los huesos. Anemia. Crecimiento retardado. Anormalidades del desarrollo y comportamiento.

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO

CURSO:

Química Inorgánica

DOCENTE: Sánchez

Jaime Lucho Cieza

ALUMNA:

Ramírez Taica Maria

TEMA: Aplicaciones del elemento químico cadmio.

ESCUELA PROFESIONAL: Ingeniería Química

Cuando se habla del Cadmio podemos decir que se trata de un metal pesado, que se encuentra presente en la corteza terrestre como cloruro de cadmio, óxido de cadmio y como sulfuro de cadmio, que se encuentra presente en todo tipo de terrenos, rocas, incluso también este metal esta presente en minerales de carbón y ciertos abonos de origen mineral. Industrialmente este metal se encuentra presente en distintos productos como pilas o baterías, tubos de PVC, pigmentos, entre otros. Precisamente por ser un metal pesado, el cadmio es considerado un mineral con un alto grado de toxicidad, motivo por el cual se encuentra sujeto o regulado por estrictas medidas especificadas en las distintas legislaciones que tratan sobre temas ambientales y sobre aspectos relacionados con la salud humana. Uno de los medios donde se produce una contaminación por Cadmio, es vía acuática, cuando los peces son contaminados por medio de dos formas, una por la ingestión directa, y la otra por la introducción de los restos de este mineral en las agallas. esto generalmente se produce en sitios donde se produce la descarga de efluentes mineros en el mar. La Inhalación se da cuando los trabajadores se encuentran expuestos al respirar el aire contaminado en el ambiente de fábricas de baterías, soldaduras de metales, resaltando que el el humo del cigarro perjudica también, ya que puede duplicar la ingesta diaria de cadmio. También resulta peligroso respirar el aire contaminado que se produce cuando se queman combustibles fósiles o desechos municipales, donde el porcentaje de absorción del cadmio inhalado es del 30% al 50 %. Recordar que una vez que el cadmio ingresa al organismo, este entra al torrente sanguíneo mediante un proceso de absorción que se da en el estómago o en los intestinos, donde llegan a atravesar la mucosa intestinal para así llegar al sistema circulatorio, luego de ingerir la comida o agua contaminada, y una vez allí se deposita principalmente en el hígado y los riñones, donde se acumula entre el 40% y 80% del cadmio presente en el organismo. Asimismo también se da un proceso de absorción en los pulmones luego de exponerse a este mineral a través de la inhalación, lo que podría provocar una seria necrosis del epitelio pulmonar. Diagnóstico de la enfermedad Para realizar un diagnóstico de una intoxicación por Cadmio, se realiza generalmente un proteinograma así como distintas pruebas que evalúan la función renal, para demostrar la disminución del nivel de concentración y acidificación. Tratamiento Para el caso de una intoxicación aguda, en un paciente que no presenta síntomas, se realiza un proceso de descontaminación inmediata, a través de un lavado gástrico, mientras que en un paciente que presenta los síntomas característicos, se realiza la reposición hidroelectrolítica, mediante la administración de un antídoto específico. En el caso de una intoxicación crónica se administra el antídoto específico, que generalmente es el EDTA Ca (etilén-diamino-tetraacéticocálcico) mediante una dosis de 30 a 50 mg/kg/día que se debe administrar en una solución de dextrosa al 5%, vía intravenosa lenta es decir la administración debe durar alrededor de 5 horas por un periodo de 5 días. Alimentos ricos en cadmio Los alimentos son la principal fuente de cadmio para la población no fumadora.Por acumularse en hígado y riñón, podemos encontrar altas concentraciones en vísceras animales.También en mariscos, especialmente los que se consumen enteros.En vegetales los mayores niveles se encuentran en algas, cacao, setas silvestres y semillas oleaginosas.Hay que destacar que el grupo de alimentos que más cadmio aporta en la dieta es el de cereales, no por su alto contenido en cadmio, si no porque supone una parte importante en la dieta.Inicialmente se estableció una ingesta segura provisional de cadmio semanal de 7 mcg / kg de peso corporal, que ha sido modificada a 2.5. Las exposiciones medias se estiman en 2.3 y en 3 para población más expuesta.Para estudiar la ingesta de la población 20 estados europeos analizaron el cadmio en alimentos encontrando que las mayores concentraciones de cadmio en alimentos se encontraban en:Se denomina crustáceos a las especies

marinas que poseen un caparazón más o menos blando: bogavante, cigala, gamba, langosta, langostino, buey de mar, centollo, nécora y percebe principalmente.Se encontraron altas concentraciones de cadmio en productos vegetales cultivados, como cereales, nueces, aceites de semilla.Esto hace que hace que las personas con alta ingesta de estos vegetales y los vegetarianos tengan una ingesta semanal de cadmio de 5,4 mcg por kg de peso y día, el doble de la dosis actualmente considerada segura.Las personas con consumo regular de bivalvos (mejillones, almejas…) y setas salvajes también tienen una ingesta mayor de lo normal, siendo 4.6 mcg.El tabaco parece contribuir a aumentar la exposición.El polvo puede ser una fuente de exposición importante en niños.Puesto que la ingesta media europea de Cadmio se encuentra próxima o ligeramente por encima, y grupos de población como vegetarianos, niños, fumadores, áreas contaminadas… pueden exceder 2 veces las ingestas tolerables, y aunque el riesgo de efectos adversos en el riñón es bajo, se recomienda disminuir la exposición de la población al cadmio. Los pigmentos amarillos y anaranjados del cadmio son muy buscados por su gran estabilidad, como protección contra la corrosión, para las soldaduras y las aleaciones correspondientes y en la fabricación de baterías de níquel y cadmio, consideradas excelentes por la seguridad de su funcionamiento. También se le utiliza como estabilizador en los materiales plásticos (PVCsad ) y como aleación para mejorar las características mecánicas del alambre de cobre. Su producción se lleva a cabo en el momento de la refinación de zinc, con el que está ligado, se trata de un contaminante peligroso. Fumar aumenta considerablemente la concentración de cadmio en el ambiente, sobre todo en espacios cerrados. De manera natural, la hoja de tabaco acumula altas concentraciones, por tanto, el fumador está expuesto a cantidades significativamente elevadas. El humo del tabaco arrastra el cadmio a los pulmones. La sangre lo transportará al resto del cuerpo, donde puede incrementar los efectos por potenciación del consumo en alimentos ricos en este metal. La exposición al cadmio por fumar cigarrillos puede ser una preocupación más seria para la salud que la causada por los alimentos. Los fumadores duplican su dosis diaria de ingestión en comparación con los no fumadores. Un cigarrillo contiene de 1 a 2 μg de cadmio y, dada una absorción pulmonar de 10%, al fumar una cajetilla diariamente se genera una dosis de 1 mg de cadmio al año por el solo humo del tabaco. Sin embargo, el Departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos (1999) asegura que los fumadores estarían depositando en su cuerpo una cantidad de 1-3 μg adicional de cadmio al día por cada paquete de cigarrillos que fumen. Una parte importante se emplea en galvanoplastia (como recubrimiento). Técnica que consiste en cubrir un objeto o una superficie con capas metálicas consistentes por medio de la electrólisis y que se aplica especialmente a la preparación de moldes y a la reproducción de objetos en relieve.

Alimentos ricos en cadmio Los alimentos son la principal fuente de cadmio para la población no fumadora. Por acumularse en hígado y riñón, podemos encontrar altas concentraciones en vísceras animales. También en mariscos, especialmente los que se consumen enteros. En vegetales los mayores niveles se encuentran en algas, cacao, setas silvestres y semillas oleaginosas. Hay que destacar que el grupo de alimentos que más cadmio aporta en la dieta es el de cereales, no por su alto contenido en cadmio, si no porque supone una parte importante en la dieta. Para estudiar la ingesta de la población 20 estados europeos analizaron el cadmio en alimentos encontrando que las mayores concentraciones de cadmio en alimentos se encontraban en:

    

Algas Pescados Crustáceos Chocolate Comidas especiales de uso dietético