Voir la source de Cadmium

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{{Infobox Élément/Cadmium}}

Le '''cadmium''' est l'[[élément chimique]] de [[numéro atomique]] 48, de [[liste des éléments chimiques|symbole]] Cd. Le [[corps simple]] cadmium est un [[métal]].

Un [[alliage]] contenant du cadmium ou un objet recouvert d'une fine couche de cadmium (métal) est dit [[Cadmiage|cadmié]].

== Généralités et histoire de la découverte du cadmium ==

Le cadmium est un [[élément du groupe 12]] et de la [[Éléments de la période 5|période 5]]. ''Stricto sensu'', c'est un [[métal pauvre]], qui ne répond pas à la définition des [[Métal de transition|éléments de transition]] par l'[[Union internationale de chimie pure et appliquée|IUPAC]]<ref name="IUPAC Gold Book Transition Element">{{GoldBook|title=transition element|file=T06456}} : {{Citation étrangère bloc|langue = en|''Transition element:'' an element whose atom has an incomplete d sub-shell, or which can give rise to cations with an incomplete d sub-shell.}}</ref> ; en pratique cependant, il est très souvent assimilé aux métaux de transition dans les manuels et de très nombreux ouvrages. Il fait partie du « [[Éléments du groupe 12|groupe du zinc]] », ou groupe {{II}}B, qui comprend, par numéro atomique croissant, {{ind|30}}Zn, {{ind|48}}Cd et {{ind|80}}Hg, éléments caractérisés par deux électrons sur la sous-couche ''s'' au-delà d'une sous-couche ''d'' complète. La configuration électronique du cadmium est {{nobr|[Kr] 4d{{10}} 5s{{2}}}}. [[Zinc]] et cadmium sont des métaux électropositifs assez semblables.

[[Fichier:Pure cadmium, about 1 cm large.jpg|vignette|Pièce de cadmium centimétrique.|gauche|158x158px]]

L'élément a été découvert en pionnier vers 1809 par le chimiste suédois {{Lien|langue=de|trad=Magnus Martin Pontin|fr=Magnus Martin af Pontin}} ou {{Lien|langue=de|trad=Magnus Martin Pontin|fr=Magnus Martin Pontin}}, grâce aux premières études d'électrochimie. Mais l'élément a été redécouvert dans le cadre de la chimie minérale classique : il est dénommé en allemand « {{lang|de|das Cadmium}} » ou « {{lang|de|das Kadmium}} » définitivement en 1817 par le professeur de chimie analytique de l'[[Université de Göttingen|université de Goettingen]] [[Friedrich Stromeyer]] qui prépare le corps simple, métal mou et blanc, pour la première fois à partir de carbonate de zinc {{fchim|ZnCO|3}} impur, couvert de taches jaunâtres<ref>{{en}} H. Biglow, Orville Luther Holley, ''{{lien|lang=es|trad=American monthly magazine and critical review|texte={{lang|en|The American Monthly Magazine and Critical Review}}}}'', {{vol.|4}}, {{n°|1}}, {{p.|69}}, {{date-|novembre 1818}}.</ref>. Ces travaux concernant la chimie de l'élément cadmium sont confirmés dès 1818 par les travaux de trois chimistes allemands, le pharmacien-chimiste et industriel [[Karl Samuel Leberecht Hermann|Carl Hermann]] à partir des oxydes de zinc, [[Karl Johann Bernhard Karsten]] et Paul Meissner ou {{Lien|langue=de|trad=Paul Traugott Meißner|fr=Paul Traugott Meißner}} pour confirmer, de façon indépendante, la première hypothèse savante.
[[Fichier:Cadmium-Smithsonite-t06-200a.jpg|gauche|vignette|161x161px|Smithsonite jaunâtre contenant du cadmium.]]
Le mot cadmium vient du latin médiéval ''{{langue|la|cadmia}}'' ou du gréco-latin ''{{page h'|Cadmée#Minéral|kadmeia}}'', ancien nom donné au carbonate de zinc, avant la dénomination définitive de [[smithsonite]], attribuée en 1832 par [[François Sulpice Beudant]]. Les mineurs des environs de la cité antique de [[Thèbes (Grèce)|Thèbes]] extrayaient déjà ce minerai pour fabriquer divers « laitons » et « bronzes ». Rappelons que la cité thébaine en Béotie est fondée selon la légende par le guerrier étranger [[Cadmos]] ou Cadmus, dont la citadelle et le royaume portent ainsi le nom de ''Kadmeia'', en français [[Thèbes (Grèce)#Cadmée|Cadmée]].

Ce nom est donc apparenté par sa racine à celui du mélange dénommé « [[Calamine (mélange)|calamine]] », mais aussi du minéral défini [[calamine (minéral)|calamine]]. Le terme gréco-latin ''cadmia'' désignait en Europe à la fois tous les types de minerais de zinc oxydé, que sont les calamines décrites de manière érudite, et dans la tradition technique, les ''cadmia fornacum'' ou cadmies, ces dépôts de poussières et d'oxydes métalliques, formés sur les parois des fours métallurgiques<ref>Cadmia en allemand technique, langue germanique des mineurs et métallurgistes au {{s|XIX}}, désigne cette dernière « cadmie » encore dénommée trivialement « calamine » en français, soit les incrustations de fourneau, la « suie métallique » qui s'attache aux parois des fourneaux de fusion. Il paraît évident que le terme minéral stricto sensu appartient à un registre savant latin, et non populaire ou technique.</ref>. Par exemple, dans le dictionnaire Larousse du {{s-|XX}} paru après 1920, la cadmie désigne en premier lieu le résidu qui s'attache au paroi du gueulard des hauts-fourneaux, et dans une autre dénomination qualifié par l'adverbe autrefois, correspond à la calamine, au sens de minéral défini et/ou de roche minerai, c'est-à-dire en rapport avec le corps « carbonate de cadmium » qui à l'état pur, se nomme smithsonite. L'adjectif « cadmique » mentionne ce qui a rapport au cadmium (élément ou corps simple), ou qualifie ce qui contient du cadmium.

L'interprétation commune que le cadmium provient du mot « cadmie », parfois pris au sens de dépôt résiduel, se fonde sur ce que le cadmium métal produit par l'industrie en Haute-Silésie dès 1852 provenait de la réduction des poussières zincifères et cadmifères, autrement dit des ''cadmies'', recueillies dans les allonges des cornues jouant le rôle de creusets horizontaux des fours à zinc, le métal cadmium étant obtenu finalement par une distillation garantissant le moins d'impuretés possibles. Ce procédé s'est répandu dans le monde jusqu'à sa disparition vers 1920.

Le cadmium est un élément [[toxique]] (notamment responsable de la [[maladie Itai-itai]]) et [[écotoxique]], parmi les plus problématiques sur le plan de la [[santé environnementale]] parmi les [[éléments traces métalliques]] et [[métaux lourds]]. Des analyses géostatistiques ont montré que dans certaines régions du monde, dont la France<ref name="Baize99">Baize, D., Deslais, W. et Gaiffe, M. (1999), ''[http://www.afes.fr/afes/egs/EGS_6_2_BAIZE.pdf Anomalies naturelles en cadmium dans les sols de France]'' {{pdf}}. Étude et gestion des Sols, 2, 85-104.</ref>, certains sols (sédimentaires marins) présentent naturellement une teneur élevée en cadmium (avec des risques de contamination de végétaux ou d'animaux et de l'eau)<ref name="Baize99" />. Certains [[engrais]] (phosphatés) sont la source la plus fréquente de contamination des sols dont en Europe<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Jilang|nom1=Pan|prénom2=Jane A.|nom2=Plant|prénom3=Nikolaos|nom3=Voulvoulis|prénom4=Christopher J.|nom4=Oates|titre=Cadmium levels in Europe: implications for human health|périodique=Environmental Geochemistry and Health|volume=32|numéro=1|date=2010-02|issn=0269-4042|issn2=1573-2983|doi=10.1007/s10653-009-9273-2|lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s10653-009-9273-2|consulté le=2023-03-13|pages=1–12}}</ref>.

== Isotopes ==

{{Article détaillé|Isotopes du cadmium}}

Le cadmium possède {{nombre|38|[[isotope]]s}} connus, de [[nombre de masse]] variant entre 95 et 132, et {{nombre|12|[[Isomérie nucléaire|isomères nucléaires]]}}. Parmi ces isotopes, six sont [[Isotope stable|stables]], {{exp|106}}Cd, {{exp|108}}Cd, {{exp|110}}Cd, {{exp|111}}Cd, {{exp|112}}Cd et {{exp|114}}Cd, et constituent avec deux [[Nucléide primordial|radionucléides primordiaux]], {{exp|113}}Cd et {{exp|116}}Cd la totalité du cadmium naturel. Le plus abondant est {{exp|114}}Cd (28,73 % du cadmium naturel) et le moins abondant {{exp|108}}Cd (0,89 %). On soupçonne {{exp|106}}Cd, {{exp|108}}Cd et {{exp|114}}Cd d'être radioactifs, avec des demi-vies de l'ordre de dix millions de fois l'[[âge de l'univers]] ou même supérieures, mais leur désintégration n'a pour l'instant jamais été observée. On attribue au cadmium une masse atomique standard de {{unité|112.411(8) [[Unité de masse atomique unifiée|u]]}}.

== Occurrences dans les milieux naturels, minéralogie et géologie, gîtes et gisements ==
Le cadmium est un élément relativement rare.
Le [[Clarke (grandeur)|clarke]] s'élève à {{unité|0.15 g/t}}<ref>Alain Foucault, opus cité.</ref>.

Le cadmium existe très rarement à l'état natif. Le [[cadmium natif]] n'a été découvert, par des géologues russes dans les [[trapp]]s de Sibérie orientale, qu'en 1979.

Le cadmium est souvent associé au zinc, au cuivre et au plomb dans les minerais.

=== Gisements ===
Les minerais assez rares, comme très souvent mêlés à la blende, la [[greenockite]] {{fchim|CdS|β}} contenant potentiellement 77,8 % ou l'[[otavite]] ou carbonate naturel de cadmium, restent en pratique inexploités ou peu exploitables, car le cadmium est présent dans presque tous les minerais de [[zinc]] (la teneur en cadmium varie de 0,01 % à 0,05 %). Le cadmium métal est obtenu industriellement comme sous-produit de la [[métallurgie]] du zinc, à partir des poussières mêlées au gaz de grillage des minerais sulfurés comme les blendes {{fchim|ZnS}}, mais aussi parfois du cuivre et du plomb. Il est aussi récupéré à partir des lessives de la production électrolytique du zinc.

Sa production dépend de celle du zinc, dans une proportion variable de {{unité|1.8 à 6 kg}} de cadmium/tonne de Zn élaboré ({{nombre|3 kg/t}} de zinc en moyenne).

Le cadmium est également présent dans des minerais de [[plomb]] et de [[cuivre]], ainsi que dans des [[phosphate]]s naturels ({{nombre|34 ppm}} pour les phosphates [[jordanie]]ns, {{nombre|380 ppm}} pour les phosphates [[tunisie]]ns).

== Propriétés physiques et chimiques, préparation du corps simple, alliages ==

=== Propriétés physiques ===
Le corps simple cadmium est un métal blanc argent brillant, légèrement bleuté, tendre et mou, très malléable et ductile, avec un éclat blanc d'étain. Il est plus mou que le zinc et l'[[étain]]. Son réseau hexagonal compact est déformé par allongement, expliquant une anisotropie des propriétés cristallines. Le métal cadmium se courbe facilement, il crisse à la flexion<ref>Le cadmium est un peu plus dur que l'étain, mais il donne à entendre, comme ce dernier métal, un craquement typique lorsqu'on le ploie.</ref>. Il graisse les limes. Frotté sur le papier, il laisse une trace grise.

La résistivité électrique du cadmium est quatre fois plus élevée que celle du cuivre.

Exposé à l'air, il perd son éclat. Avec le temps il ternit au contact de l'air. Il est peu altéré à l'air humide. Il est insoluble dans l'eau et les bases. L'eau pure est sans action, même à ébullition.

Le cadmium est un métal blanc argenté ayant des propriétés physiques proches de celle du zinc.
Sa masse molaire atomique est de {{nombre|112.4 g/mol}}.
Sa masse spécifique est de {{unité|8650 kg/m3}}. Son coefficient de dilatation linéaire est de l'ordre de {{unité|30.6|e=-6}}. Par écrouissage, sa densité apparente peut passer de 8,6 à 8,69, et sa [[dureté Mohs]] se stabilise {{nobr|à 2}}.

Il est [[Ductilité|ductile]] (capacité à l’étirement), malléable (capacité à la mise en forme) et résiste à la corrosion atmosphérique, ce qui en fait un revêtement de protection pour les métaux ferreux. C'est pourquoi il est employé dans les revêtements galvanoplastiques, par exemple le [[cadmiage]] des [[acier]]s pour la protection en milieu eau de mer. C'est ainsi un métal d'électro-galvanisation, le revêtement protecteur de l'acier pouvant être un dépôt par voie électrolytique.

Le corps simple métal cadmium est plus volatil que le zinc. Il fond à {{tmp|320.9|°C}} et bout vers {{tmp|767|°C}} à une pression d'une atmosphère. Lors de l'ébullition du cadmium, il se dégage des vapeurs jaunes, orange ou jaune orangé, à la fois toxiques et suffocantes. Sa densité de vapeur avoisinerait 3,94 selon [[Henri Sainte-Claire Deville]] et sa pression de vapeur est importante dès {{tmp|400|°C}}. Refroidie lentement, cette matière à l'état de vapeur cristallise en octaèdres réguliers.

Une lampe à vapeur de cadmium (Cd confiné sous vide) éclaire fortement, mais avec une couleur de base bleu-vert à l'équilibre.

=== Propriétés chimiques ===
Les propriétés chimiques du cadmium sont semblables à celles du [[zinc]].

Le cadmium est chalcophile. Il réagit directement avec le corps simple soufre. Le test classique est la précipitation du [[sulfure de cadmium]] jaune par le gaz [[sulfure d'hydrogène]] ou divers autres sulfures alcalins.
: Cd <sub>métal solide</sub> + H{{ind|2}}S <sub>gaz hygrogène sulfuré</sub> → H{{ind|2}} <sub>gaz</sub> + CdS <sub>poudre solide jaune </sub>

Il s'oxyde très peu à la température ambiante et chauffé, il brûle avec une flamme orange dans l'air en donnant une fumée brune toxique, qui apparaît être de l'oxyde anhydre jaune brun {{fchim|CdO}}, insoluble dans un excès d'hydroxyde de sodium. La réaction est exothermique :
: 2 Cd <sub>métal solide</sub> + {{O2}} <sub>gaz [[Dioxygène|oxygène]] de l'air</sub> → 2 CdO <sub>solide jaune brun</sub> avec <math>\Delta H</math> = {{nombre|-513 kJ/mol}}
[[Fichier:Cadmium oxide.jpg|vignette|Pièce de cadmium oxydé, CdO brun jaune en surface.]]
La vapeur de cadmium décompose l'eau au rouge, produisant un dégagement de gaz [[dihydrogène]] et laissant {{fchim|CdO}}.
: Cd <sub>vapeur</sub> + {{H2O}} <sub>vaporisé</sub> → H{{ind|2}} <sub>gaz</sub> + CdO <sub>poudre solide jaune brun</sub>

Le cadmium est soluble dans les acides forts concentrés et parfois dilués.
Réagissant avec les acides forts, il est facilement soluble dans l'[[acide nitrique]] fort et dilué, il reste peu soluble dans les acides [[Acide chlorhydrique|chlorhydrique]] et [[Acide sulfurique|sulfurique]] concentrés à moins de procéder à chaud. Le métal cadmium est dissous avec dégagement d'[[Dihydrogène|hydrogène]] dans les précédents acides décrits, mais aussi dans l'[[acide acétique]], un acide faible.

Les sels de cadmium obtenus, incolores, parfois diversement hydratés, sont solubles dans l'eau. Placé sur une lame de zinc, un sel quelconque génère l'activation du [[couple redox]] suivant, qui explique le dépôt cristallin de cadmium métal.

: Zn{{exp|0}} + Cd{{exp|2+}} → Zn{{exp|2+}} + Cd{{exp|0}}<sub>métal</sub> avec Δε{{exp|0}} ≈ {{unité|0.36 V}}

Il est soluble dans les solutions aqueuses de [[nitrate d'ammonium]] et dans celles de l'[[acide sulfureux]], sans dégagement de gaz hydrogène. Dans ce dernier cas, la dissolution donne un mélange de sulfite de cadmium soluble, et de sulfure de cadmium qui précipite.

Le cadmium réagit également directement avec les corps simples halogènes, sélénium, phosphore{{etc.}}

=== Métallurgie ===
La métallurgie du cadmium est intégrée à [[Extraction du zinc|celle du zinc]], du plomb ou plus rarement du cuivre. Dans tous les cas, une partie du cadmium est récupérée par filtration du gaz provenant du grillage.

Voici deux cas de récupération, la pyrométallurgie et l'hydrométallurgie du [[zinc]] :

==== Pyrométallurgie ====
Le cadmium est récupéré lors du raffinage du zinc. L'« éponge de cadmium » obtenue est raffinée thermiquement par fusion (à {{tmp|450|°C}}) en présence de soude pour éliminer zinc et plomb sous forme de [[zincate]] et plombate puis par distillation à {{tmp|770|°C}}<ref>{{Lien web |langue=fr |auteur institutionnel=Société chimique de France |titre=Cadmium |url=https://new.societechimiquedefrance.fr/produits/cadmium/ |accès url=libre |site=Société Chimique de France |consulté le=2023-03-13}}</ref>.

==== Hydrométallurgie ====
Le cadmium est en solution ({{unité|0.2 à 0.3 g}} de Cd/L) dans le bain d'électrolyse. Il est récupéré, après épuisement de Zn{{exp|2+}}, par cémentation à l'aide de zinc. On obtient des boues bleues contenant au moins environ 6 % de cadmium et 15 % de cuivre.

Les autres poussières réutilisables sont enrichies à 7 à 10 %.

Boues et/ou poussières sont ensuite attaquées en milieu acide sulfurique. Les ions Cd{{exp|2+}} sous forme de {{fchim|CdSO|4||aq}} sont à nouveau réduits en métal par cémentation avec de la poussière de zinc. Le cadmium métallique cémente ou précipite.

Le cadmium se sépare du cément ou phase de cémentation qui contient différents sulfates et impuretés (Zn, As, Sb, Cu, Ni) par distillation ou vaporisation à {{tmp|400|°C}}.

==== Procédé électrochimique pour obtenir le cadmium à 99,97 % ====
Le raffinage a lieu par lixiviation ou lessivage à l'acide sulfurique avec des produits purifiés, venant du procédé électrolytique menant à la production de zinc. La solution est neutralisée, les impuretés essentielles comme le Pb, le Cu ou l'As sont précipitées.

L'électrolyse est conduite dans des petites unités, soit des récipients en matière plastique, avec des anodes en plomb et cathodes en aluminium, rotatives. La tension du bain est de l'ordre de {{unité|3.5 V}} avec une densité de courant de {{unité|200 A/m2}}. Les dépôts électrolytiques de cadmium sont retirés et fondus.
[[Fichier:Cadmium rod.jpg|vignette|Tige épaisse de cadmium industrielle.]]
Le cadmium est commercialisé sous forme de tiges, plaques, barres, boules ou granules.

=== Alliages ===
Il existe de nombreux alliages, notamment avec le Zn, Cu, Ag, Pb, Bi, Sn.
Les alliages avec le plomb, l'étain, l'argent sont très ductiles et malléables, alors que les alliages du cadmium avec l'[[or]], le [[cuivre]], le [[platine]] et autres platinoïdes sont cassants.

La présence de cadmium apporte des propriétés antifriction et souvent contribue à un abaissement du point de fusion. Ce métal est présent dans les alliages de friction, les alliages d'imprimerie, dans les alliages pour soudures et brasures, dans l'alliage de Wood, autrefois du type {{fchim|Cd|2|Pb|2|Sn|4}}, excellent pour le moulage{{etc.}}

Les alliages {{fchim|CdZn}} étaient utilisés pour la soudure d'aluminium.

Un alliage pour brasure typique, fondant à {{tmp|615|°C}}, est {{fchim|Ag|30|Cu|45|Zn|30|Cd|5}}. L'alliage {{fchim|Ag|30|Cu|26|Zn|21|Cd|18}} nettement plus cadmié et moins cuivré a même un point de fusion de l'ordre de {{tmp|607|°C}}.

L'alliage or cadmium {{fchim|AuCd}} est un des premiers [[Alliage à mémoire de forme|alliages à mémoire de forme]] connus. Rappelons qu'un faible apport de cadmium confère à l'or un éclat particulier.

L'amalgame {{fchim|HgCd}} est le matériau de la cathode de l'élément ou [[pile de Weston]], en contact avec une solution de {{fchim|CdSO|4|}} comme électrolyte.

== Chimie du cadmium, propriétés physiques et chimiques des corps composés et complexes ==
La chimie du cadmium est proche de celle du zinc, et dans une moindre mesure, du plomb. Le principal nombre d'oxydation {{nobr|est {{II}}}}.
Le cadmium monovalent reste assez rare, mais l'hydrure de cadmium ({{I}}), le [[Tétrachloroaluminate de cadmium (I)|tétrachloroaluminate de cadmium ({{I}})]] ne sont pas confidentiels.

L'ion cadmium divalent est déplacé par le zinc métallique en solution : il est moins réactif que le zinc. Ainsi les solutions salines de cadmium II mises au contact de Zn{{exp|0}} ou Al{{exp|0}} relarguent le métal cadmium qui précipite.

Les sels de cadmium ({{II}}) sont moins hydratés que les sels de zinc. Les halogénures de cadmium sont aussi moins ionisables, et, mis à part le fluorure de cadmium à structure ionique, ils peuvent former plus facilement des complexes en solution.

La tendance des sels à former des complexes, souvent de coordination 4, est forte. Ainsi les anions ou cations complexes le plus souvent incolores {{fchim|Zn(Cl)|4|{{exp|2−}}}}, {{fchim|Zn(CN)|4|{{exp|2−}}}}, mais aussi {{fchim|Cd(NH|3|)|6|{{exp|2+}}}}, {{fchim|Cd(C|2|O|4|)|2|{{exp|2−}}}}, {{fchim|Cd(C|4|H|4|O|6|)|2|{{exp|2−}}}}, {{fchim|Cd(EDTA){{exp|2−}}}}{{etc.}}
Le cadmium forme d'importants complexes avec le dithiocarbamate…

Les corps composés les mieux connus sont :
* hydrures
: hydrure de {{nobr romains|cadmium I}} {{fchim|Cd|2|H|2|}}
: hydrure de {{nobr romains|cadmium II}} {{fchim|CdH|2|}}
* fluorures
: {{lien|lang=en|trad=Cadmium fluoride|fr=fluorure de cadmium}} {{fchim|CdF|2}}<ref>Il peut être utilisé dans les écrans TV et ordinateurs.</ref>
[[Fichier:Caesium cadmium bromide crystal.jpg|vignette|Monocristal de {{fchim|CsCdBr|3}}.]]
* chlorures
: [[chlorure de cadmium]] {{fchim|CdCl|2}}
: {{fchim|CdCl|2|. 5/2 H|2|O}}
: chlorure de cadmium et de césium {{fchim|CdCsCl|3}}
[[Fichier:Cadmium chloride hemipentahydrate.jpg|vignette|Hémipentahydrate de chlorure de cadmium.]]
* bromures
: [[bromure de cadmium]] {{fchim|CdBr|2}}<ref>Il est utilisé en gravure sur métal et en lithographie.</ref>
: {{fchim|CdBr|2|. 4 H|2|O}}
: bromure de cadmium et de césium {{fchim|CdCsBr|3}}
* iodures
: [[iodure de cadmium]] {{fchim|CdI|2}}
* oxydes
: [[oxyde de cadmium]] {{fchim|CdO|}} amorphe
: [[oxyde de cadmium]] {{fchim|CdO|}} cubique (naturel alias {{Lien|langue=de|trad=Monteponit|fr=montéponite}})
* hydroxydes
: [[hydroxyde de cadmium]] {{fchim|Cd(OH)|2|}} blanc gélatineux peu soluble en milieu aqueux (p''K''{{ind|s}} ~ 14,4)
[[Fichier:Cadmium sulfide.jpg|vignette|Sulfure de cadmium.]]
* sulfures
: sulfure de cadmium {{fchim|CdS}} amorphe (artificiel)
: [[sulfure de cadmium]] {{fchim|CdS}} hexagonal (naturel alias [[greenockite]], p''K''{{ind|s}} ~ 26)
: sulfure de cadmium {{fchim|CdS}} cubique (naturel alias [[hawleyite]])
: sulfure de cadmium et d'indium {{fchim|Cd||In|2|S|4|}} (naturel alias [[cadmoindite]])
* séléniures
: [[séléniure de cadmium]] {{fchim|CdSe}} (naturel alias {{Lien|langue=en|trad=Cadmoselite|fr=cadmosélite}})
[[Fichier:Cadmium selenide.jpg|vignette|Sulfoséléniure de cadmium rougeâtre.]]
* sélénio-sulfures
: {{fchim|Cd|2|SSe}} ?
* tellurures
: [[tellurure de cadmium]] {{fchim|CdTe}}
: [[Tellurure de mercure-cadmium|tellurure de mercure et de cadmium]] {{fchim|HgCdTe}} ou alliage mercatel
: [[Tellurure de cadmium-zinc|tellurure de cadmium et de zinc]] {{fchim|CdZnTe}} ou CZT
* nitrures
: {{fchim|Cd|3|N|2}}
* arséniures
: {{fchim|Cd|3|As|2}}
* phosphures
: {{fchim|Cd|3|P|2}}, {{fchim|Cd||P|2}}, {{fchim|Cd||P|2}}, {{fchim|Cd|7|P|10}}, {{fchim|Cd|6|P|7}}
[[Fichier:Cadmium carbonate.JPG|vignette|Carbonate de cadmium.]]
* carbonates
: [[carbonate de cadmium]] {{fchim|CdCO|3|}} (p''K''{{ind|s}} ~ 11,3 ; corps naturel nommé [[otavite]])
* iodates
: {{lien|lang=de|trad=Cadmiumiodat|fr=iodate de cadmium}} {{fchim|Cd(IO|3|)|2|}} (p''K''{{ind|s}} ~ 7,6)
* sulfates
: [[sulfate de cadmium]] {{fchim|CdSO|4|}} [[Système cristallin orthorhombique|orthorhombique]]
: sulfate de cadmium hydraté {{fchim|CdSO|4|. 4 H|2|O}} [[Système cristallin monoclinique|monoclinique]]
: sulfate de cadmium hydraté {{fchim|CdSO|4|. 7 H|2|O}} monoclinique
: sulfate de cadmium hydraté {{fchim|3 CdSO|4|. 8 H|2|O}}
: sulfate double de cadmium et d'ammonium
: sulfate double de cadmium et de potassium
: sulfate double de cadmium et de magnésium
[[Fichier:Cadmium sulfate hydrate.JPG|vignette|Sulfate de cadmium hydraté {{nobr|{{fchim|3 CdSO|4|· 8 H|2|O}}}}.]]
* hydroxysulfates
: hydroxysulfate de cuivre et de cadmium hydraté {{fchim|Cu|4|Cd||(SO|4|)|2|(OH)|6|. 4 H|2|O}} (corps naturel verdâtre nommé [[nidermayrite]])
* séléniates
: {{fchim|CdSeO|4|}}
* nitrates
: [[nitrate de cadmium]] {{fchim|Cd(NO|3|)|2|}}
: nitrate de cadmium hydraté {{fchim|Cd(NO|3|)|2|. 4 H|2|O}}
* arséniates
: arséniate de cadmium {{fchim|Cd|3|(AsO|4|)|2|}} très peu soluble (p''K''{{ind|s}} ~ 32,4)
: arséniate de cuivre ({{II}}), de zinc ({{II}}) et de cadmium ({{II}}) hydraté {{fchim|Cu|3|Zn|2|Cd|2|(AsO|4|)|6|. 2 H|2|O}} (corps naturel bleuté nommé {{Lien|langue=en|trad=keyite|fr=keyite}})
: chloroarséniate de plomb et de cadmium {{fchim|Pb|4|Cd||(AlO|4|)|6|. Cl|3|}} (corps naturel bleuté nommé [[vanckerite]])
: {{etc.|virgule=non}}
* borates
: borate de cadmium {{fchim|Cd||(BO|2|)|2|}} (corps fluorescent et phosphorescent, p''K''{{ind|s}} ~ 8,6))
: tétrafluoroborate de cadmium {{fchim|Cd||(BF|4|)|2|}}
* aluminates
: tétrachloroaluminate de cadmium ({{I}}) {{fchim|Cd|2|(AlCl|4|)|2|}}
* chromates
: {{lien|lang=en|trad=Cadmium chromate|fr=chromate de cadmium}} {{fchim|CdCrO|4|}}
: dichromate de cadmium {{fchim|Cd|2|Cr|2|O|7|}}<ref>Usage technique pour teinter couleur bronze des pièces préalablement zinguées par voie électrolytique, par exemple des carburateurs ou autres pièces automobiles.</ref>
* phosphates
: {{lien|lang=de|trad=Cadmiumphosphat|fr=phosphate de cadmium}} {{fchim|Cd|3|(PO|4|)|2|}} (p''K''{{ind|s}} ~ 32,6)
* silicates
: silicate de cadmium (corps fluorescent et phosphorescent)
* molybdates de cadmium
: {{fchim|Cd||(MoO|4|)||}} (p''K''{{ind|s}} ~ 7,2)
* tungstates
: [[tungstate de cadmium]] {{fchim|Cd||WO|4|}}<ref>Il sert dans les écrans pour appareils RX et dans les compteurs de scintillation, mais aussi comme catalyseur en chimie organique.</ref>
* thiocyanates
: thiocyanate de cadmium {{fchim|Cd(SCN)|2|}}
: mercurithiocyanate de cadmium {{fchim|CdHg(SCN)|4|}}
* formiates
: formiate de cadmium {{fchim|Cd(HCO|2|)|2}}
* acétates
: [[acétate de cadmium]]<!-- peut-on utiliser ce lien interwiki : {{lien|lang=en|trad=Cadmium acetate}} ? Mais, j’hésite car la présentation fchim ne correspond pas parfaitement au niveau de l’ordre des atones de la molécule ; les deux notations seraient-elles admises ? ou serait-ce une variante ? si c’est la mêmem molécule, alors on pourrait ajouter le libellé en français à la fiche Wikidata… (ou en tant qu’alias) --> {{fchim|Cd(OCOCH|3|)|2|}}<ref>Il peut être utilisé dans les peintures irisantes sur céramiques et porcelaines, de même qu'en galvanoplastie.</ref>
: acétate de cadmium hydraté<!-- s’agit-il de Wikidata : Q21402068 ? dans l’affirmative on pourrait ajouter le libellé en français à la fiche Wikidata… --> {{fchim|Cd(OCOCH|3|)|2|. 2 H|2|O}}
* oxalates de cadmium
: {{lien|lang=zh|trad=草酸镉|fr=oxalate de cadmium}} {{fchim|Cd(C|2|O|4|)}} (p''K''{{ind|s}} ~ 7,8)
* carboxylates à longues chaînes
: carboxylate de cadmium {{fchim|Cd(RCO|2|)|2}} dont le {{Lien|langue=en|trad=Cadmium stearate|fr=Stéarate de cadmium}} {{fchim|Cd(C|18|H|32|CO|2|)|2}}
: pyridine-2 carboxylate de cadmium
: polymères monodirectionnels avec fonction carboxylate de cadmium…
* cyanures
: {{lien|lang=en|trad=Cadmium cyanide|fr=cyanure de cadmium}} {{fchim|Cd(CN)|2}}
: ferrocyanure de cadmium {{fchim|Cd|2|Fe(CN)|6|}} (p''K''{{ind|s}} ~ 15)
* amides
: {{lien|lang=de|trad=Cadmiumamid|fr=amide de cadmium}} {{fchim|Cd(NH|2|)|2|}}
* thiocarboxylates
* composés [[Organocadmien|organo-cadmien]]
* cristaux liquides

== Détection du cadmium par mesures analytiques physiques ==
Il existe une dizaine de mesures physiques par spectrométrie, précises jusqu'à parfois quelques [[Partie par milliard|ppb]].
L'analyse chimique traditionnelle passe par exemple par la gravimétrie ou pesée après précipitation en milieu {{fchim|H|2|S}} du sulfure de cadmium {{fchim|CdS}}.

== Utilisations et applications du corps simple, des alliages et des composés ==
Le cadmium a de multiples utilisations : pour le [[cadmiage]] ou plaquage protecteur de cadmium sur des métaux ou alliages potentiellement oxydables, en [[galvanoplastie]], pour les soudures spéciales (circuit électriques ou électroniques, alliages à températures de fusion basse…), en [[électrochimie]] (fabrication de cathode type pour accumulateur au cadmium et/ou au plomb, pour batteries rechargeables nickel cadmium) mais aussi notamment dans les écrans de [[télévision]], les barres de contrôles des réacteurs ou piles nucléaires, les colorants ([[Émail (verre)|émail]], [[glaçure]] rouge-orange en céramique){{etc.}}

=== Alliages fusibles, déformables… ===
Il entre dans la composition de nombreux [[alliage]]s à bas point de fusion ([[Soudage|soudures]], [[Brasage|brasures]]).
Les alliages à bas point de fusion sont fabriqués par exemple pour les brasures de conducteurs électriques (Ag 50 %, Cd 18 %, Zn 16 %, Cu 15 %) et pour [[Fusible (électricité)|fusibles]] (Bi 50 %, Pb 27 %, Sn 13 %, Cd 10 %, fond à {{tmp|70|°C}}) ; d'autres alliages à bas point de fusion sont utilisés dans le système de protection incendie, comme les systèmes Sprinkler.

Certains alliages de cadmium avec l'[[or]] font partie de la famille des métaux « intelligents » (à mémoire de forme) et servent donc à fabriquer des lunettes incassables, des tuyaux dans les centrales nucléaires…

=== Accumulateurs ===
Il sert à la fabrication de certaines [[Batterie d'accumulateurs|batteries d'accumulateurs]] (« piles rechargeables »), du type nickel cadmium {{fchim|Ni}}/{{fchim|Cd}}, {{fchim|HgO}}/{{fchim|Cd}}, ou encore {{fchim|ONi(OH)}}/{{fchim|Cd}} et {{fchim|Ag|2|O}} /{{fchim|Cd}}.

Les [[Accumulateur électrique|accumulateurs électriques]] comme les [[Accumulateur nickel-cadmium|« piles » rechargeables Ni-Cd]], peuvent se caractériser par la matière constituant l'électrode positive, un mélange pulvérulent d'hydroxyde de nickel et de [[graphite]] et celle constituant l'électrode négative à base de cadmium avec 20 à 25 % de fer. Les matières actives sont placées dans des pochettes en acier nickelé perforées (trous de {{unité|0.1|mm}}) de {{unité|10|mm}} de large. L'électrolyte est une solution aqueuse de KOH : {{unité/2|6|à=8|moles/litre}}. Voici l'équation-type dans le sens de la décharge (et inversement de la recharge)

: Cd <sub>corps simple métal à l'anode</sub> + 2 NiO(OH)<sub>aqueux fortement basique</sub> + 2 {{H2O}} → Cd(OH){{ind|2}} <sub>aqueux fortement basique</sub> + 2 Ni(OH){{ind|2}} <sub>hydroxyde de nickel de la cathode</sub>

Il existe un « effet mémoire » au niveau des électrodes, ce qui impose une discipline minimale de charge et de décharge.

Quoique supplantés actuellement par des dispositifs de type [[Accumulateur lithium-ion|Lithium-ion]] ou nickel-hydrure de métal [[Accumulateur nickel-hydrure métallique|Ni-MH]], les accumulateurs Ni-Cd restent employés, malgré leur [[effet mémoire]], dans les applications où la [[Résistance électrique|résistance]] interne doit rester faible (appels de courant important) : moteurs électriques, [[Talkie-walkie|talkies-walkies]]{{etc.}} <br /> En [[1992]], la production d'accumulateurs Ni-Cd était de {{nombre|1.3|milliard}} d'unités dont 60 % par des producteurs japonais et 15 % par des français ; le cadmium est ainsi également utilisé dans la collecte de l'énergie solaire.

=== Revêtements (métal, pigments de peinture), colorants et/ou stabilisants ===
Mais ses principales utilisations en masse restent celles de ses composés qui concernent les revêtements anticorrosion (appliqué en couche mince sur l'acier par [[cadmiage]], le cadmium protège contre la corrosion, en particulier saline) ou encore la fabrication de pigments stables de couleurs (jaune et rouge). Le [[cadmiage]] se justifie par le fait que le cadmium est inaltérable à l'air et a un bon comportement en milieu marin. Le cadmiage est effectué par électrolyse. Utilisé, en particulier pour protéger les [[rivet]]s d'assemblage en [[aéronautique]].

Les pigments de cadmium sont essentiellement à base de [[sulfure de cadmium]] et parfois de [[sulfure de zinc]]. Ce sont des cristaux mixtes de {{fchim|CdS}} jaune et {{fchim|ZnS}} blanc, associé à {{fchim|CdSe}} rouge, ce qui explique {{fchim|Cd(S,Se)}} de couleur orange par mélange. Ces mélanges de corps purs facilement dispersables présentent une bonne résistance à la lumière et aux [[Ultraviolet|UV]], à la chaleur et aux intempéries et ont été utilisés à grande échelle dans les peintures (couleur jaune des taxis de New-York), dans les matières plastiques (casques, verres, céramiques…). <br /> Van Gogh utilisait du {{fchim|CdS}} pour faire le jaune de ses tournesols.

Ainsi le {{nobr|jaune 35}} ou le {{nobr|jaune 37}} à base de mélange précis de {{fchim|ZnS}} et {{fchim|CdS}}, l'{{nobr|orange 20}} à base de {{fchim|Cd(S,Se)}}, le {{nobr|rouge 108}} {{fchim|x CdS.y CdSe}} ont été des colorants usuels des matières plastiques, type polyoléfines et polystyrèniques, des {{lnobr|années 1960}} et [[Années 1970|1970]]. Mais le cadmium a été reconnu progressivement par les autorités comme un métal lourd, hautement toxique, par lui-même et ses composés, libérables des peintures, plastiques et mélanges de polymères, par décomposition thermique ou lente dégradation. D'où le déclin de cette gamme de pigments minéraux, amorcé à partir des {{lnobr|années 1990}}.

Des composés de cadmium, comme les carboxylates de cadmium ou parfois le sulfure de cadmium, peuvent être utilisés comme stabilisateurs ou stabilisants, avec d'autres composés métalliques à base de Zn, Ba, Sr de matériaux polymères communs, comme le [[Polychlorure de vinyle|PVC]]. Des composés obtenus avec des organo-cadmiens pouvaient être employés comme agent de moulage ou pour stabiliser le PVC.

La Communauté européenne a adopté une directive limitant l'utilisation des pigments de cadmium aux seuls cas où ils ne peuvent être remplacés (polymères).

=== Divers ===

Les autres usages de l'élément sont :
* l'absorption de [[neutron]]s : la [[section efficace]] du cadmium pour l'absorption des neutrons thermiques étant particulièrement élevée, avec une section de capture de l'ordre de {{unité/2|2400|barn}} pour le mélange d'isotope, le cadmium sert à éviter l'emballement de la réaction de fission, il est employé pour la réalisation de barres de contrôle dans les [[Réacteur nucléaire|réacteurs nucléaires]], et est utilisé en tant que protection biologique vis-à-vis de sources de neutrons ;
* l'éponge de cadmium est un mélange de cadmium et de [[sulfate de zinc]] obtenu généralement par la réaction entre du [[zinc]] et du [[sulfate de cadmium]] ; elle peut servir en catalyse hétérogène.

== Toxicité et écotoxicité, toxicologie du cadmium ==
L'élément cadmium est très toxique, comme l'avait pressenti Friedrich Stromeyer, aussi toxique que le plomb et le mercure. Par ingestion de produits solubilisés par l'organisme ou par inhalation via les [[Alvéole pulmonaire|alvéoles]] des bronches, il passe dans le sang, s'accumule dans le [[foie]] tout en provoquant des troubles rénaux graves. Il forme des composés métalliques avec l'[[urée]], qui joue le rôle d'un complexant.

Les fumées d'oxydes de cadmium ont un potentiel de dangerosité équivalent à celui du [[phosgène]]. L'inhalation à faible concentration provoque une fièvre persistante, connue sous l'appellation de « fièvre des fonderies », « fièvre des fondeurs » ou encore « [[fièvre des métaux]] ». L'inhalation à haute concentration entraîne un [[œdème du poumon]]. La limite autorisée sur le lieu de travail est fixée à {{unité|0.004 mg}} de CdO par {{nombre|m3}}.

Le cadmium a un cation bivalent de rayon ionique très proche de celui du [[calcium]]. Ainsi, comme le strontium, le cadmium interagit avec le calcium des os. Du fait de sa forte et longue rétention dans les organismes vivants, il peut se substituer facilement au calcium dans le cristal osseux et en modifie les propriétés mécaniques. Ainsi le cadmium en excès présent dans l'organisme cause une porosité osseuse, une déformation des os, des fractures multiples, un ratatinement progressif du corps, impossible à réparer ou à soigner comme le prouvent les derniers stades de la maladie « [[Itai-itai]] » décrite en 1955 par le corps médical nippon. La maladie se dénomme simplement par le cri répété de douleur des patients, souffrant de terribles souffrances aux articulations, avant d'agoniser par atrophie osseuse et paralysie complète.

Les déversements volontaires ou accidentels de matière cadmiée dans les rivières ont des effets désastreux sur la faune aquatique<ref>Dans la province du [[Guangxi]], selon les autorités chinoises, ce sont des millions de poissons qui ont péri à la suite de déversements industriels.</ref>. Une pollution même modeste entraîne la mortalité aiguë d'une multitude de poissons. Mais la dispersion de boues contenant des métaux lourds (plomb, mercure et cadmium) explique que l'élément cadmium se retrouve, plus qu'à l'état de traces insignifiantes, dans les filières alimentaires (riz, chocolat…). Les [[huître]]s peuvent contenir dans les eaux les moins polluées une quantité de cadmium minimale de l'ordre de {{unité|0.05 mg/kg}} de matière sèche. Mais dans les eaux de mer en partie cadmiées, elles peuvent en contenir jusqu'à {{unité|5 mg/kg}}, sans dépérir du fait de la présence plus importante en zinc<ref>{{Lien web|langue=fr |titre=Teneur en cadmium dans les bivalves du littoral breton entre 2003 et 2007 |url=http://www.bretagne-environnement.org/Media/Donnees/Donnees/Teneur-en-cadmium-dans-les-bivalves-du-littoral-breton-entre-2003-et-2007 |site=bretagne-environnement.org |consulté le=2017-02-02}}.</ref>.

Il est aisé de comprendre que le recyclage maîtrisé du métal et surtout de ses sels (souvent oubliés), l'épuration soignée des eaux usées et des gaz de rejets sont un impératif pour l'environnement.

=== Imprégnation de la population ===
Il varie selon de nombreux paramètres, environnementaux notamment, et dans l'urine il tend à augmenter avec l'âge et à diminuer avec l’IMC ([[Indice de masse corporelle]]).

En 2018 en France, le « ''Volet [[périnatal]]'' » du ''programme national de [[biosurveillance]]'' a publié une évaluation de l'imprégnation des [[Femme enceinte|femmes enceintes]] notamment par le cadmium (et d'autres métaux et quelques polluants organiques) à l'occasion du suivi d'une cohorte de {{unité|4145|femmes}} enceintes (« ''[[Cohorte épidémiologique|Cohorte]] Elfe'' ». Cette cohorte comprend des femmes qui ont accouché en France en [[2011]] hors [[Corse]] et [[Territoire d'outre-mer (France)|TOM]])<ref name="EtudeF2011">[https://www.actu-environnement.com/media/pdf/news-30352-rapport-polluants-femme-enceinte-2.pdf ''métaux et métalloïde''] {{pdf}} des recherches de la cohorte Elfe, {{date-|décembre 2016}}, Santé publique France / Imprégnation des femmes enceintes par les polluants de l’environnement en France en 2011. Volet périnatal du programme national de biosurveillance, 224{{nb p.}}, aussi disponible sur ''santepubliquefrance.fr''.</ref>. Le [[dosage urinaire]] de {{nombre|990|femmes}} enceintes arrivant à la maternité<ref name="EtudeF2011" /> a révélé du cadmium dans 88 % des échantillons d’[[Analyse d'urine|urine analysées]] ([[moyenne géométrique]] : {{nombre|0,12 μg/L}}, avec {{nombre|0,17 μg/g}} de [[créatinine]], soit un niveau proche des moyennes trouvées chez la femme enceinte aux États-Unis de 2003 à 2010<ref name="EtudeF2011" />).
Pour ces {{nombre|990|femmes}} enceintes, une cadmiurie (teneur des urines en cadmium) dépassant le seuil HBM-{{II}}<ref name="HBM_II">Valeur HBM-{{II}} = concentration d’un biomarqueur d’exposition au-delà de laquelle il y a un risque accru d’effets sanitaires défavorables sur la santé chez les individus sensibles de la population générale, avec donc la nécessité de mesures de réduction d’exposition et de recours à des soins ou conseils sanitaires.</ref> 1 de {{nombre|4 μg/L}} augmentait avec l’âge des mères et diminuait avec l’[[Indice de masse corporelle|IMC]] et le niveau d’étude<ref name="EtudeF2011" />. L'imprégnation est également globalement plus élevée chez les gros consommateurs de légumes racines ([[poireau]], [[carotte]], [[oignon]]{{etc.}}) mais pas comme on aurait pu s'y attendre d'après la littérature chez les consommatrices de [[pomme de terre]] ou de [[poisson]]<ref name="EtudeF2011" />.

Il est difficile de déduire les effets de ces indices d'imprégnation des mères par le cadmium sur l'embryon, en raison d'effet potentiels de la grossesse sur l’excrétion urinaire du cadmium (littérature est contradictoire sur ce point) et en raison des recommandations de diminution ou arrêt du tabagisme lors de la grossesse<ref name="EtudeF2011" />.

=== Toxicité ===
{{Article détaillé|Intoxication au cadmium|Maladie Itai-itai}}

Les analyses faites sur les ossements préhistoriques et des époques successives montrent que les humains se sont fortement contaminés par le cadmium à partir de la révolution industrielle<ref>{{en}} Jeanmaire L., Patti F., Gros R., Cappelini L., Garcet M. et La-Porte J (1976), Rapport, CEA-R-4800. Fontenay-aux-Roses : Centre d’Études Nucléaires, n.p. Nriagu J.O. (1980), « {{lang|en|Human influence on the global cadmium cycle}} ». Dans Nriagu J.O. Éd., ''{{lang|en|Cadmium in the Environment}}'', {{lang|en|{{nobr romains|Part I}}}}, New York, [[John Wiley & Sons|John Wiley]], {{p.|2-12}}.</ref>.

L'être humain peut par exemple se contaminer via le [[tabagisme]], certains [[engrai]]s naturellement riches en cadmium<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Andrew P.|nom1=Jackson|prénom2=Brian J.|nom2=Alloway|titre=Biogeochemistry of trace metals|passage=121-170|éditeur=CRC Press|date=1992|isbn=978-1-315-15026-0|isbn2=1-315-15026-3|isbn3=978-1-351-36806-3|oclc=1029497764|lire en ligne=https://www.worldcat.org/oclc/1029497764|consulté le=2023-03-13|titre chapitre=The Transfer of Cadmium from Agricultural Soils to the Human Food Chain}}</ref>, des sources industrielles, certains [[fruits de mer]] et la cuisson dans des récipients libérant de faibles doses de cadmium.
Des études entreprises surtout dès les {{nobr|[[années 1980]]}} ont confirmé les effets négatifs du cadmium sur l'organisme ([[système rénal]] notamment) et son [[Liste des cancérogènes du groupe 1 du CIRC|statut de cancérigène]] ; il augmente la tension et est source de [[Trouble musculosquelettique|troubles musculo-squelettiques]] entraînant une déformation lente et importante du corps chez l'homme, notamment l'embryon qui peut être contaminé via le placenta chez les femmes enceintes exposées à un milieu faiblement [[Contamination (toxicologie)|contaminé]]. Son inhalation est également dangereuse.

La Commission allemande de biosurveillance a retenu comme [[valeur seuil]] HBM-IIHBM-{{II}}<ref name="HBM_II" /> {{nombre|4 μg/L}} (dans l'[[urine]]) car au-dessus de ce taux, les connaissances scientifiques disponibles montrent un risque accru d’effets défavorables sur la santé pour les individus sensibles au sein de la [[population générale]]<ref name="EtudeF2011" />.

Il a été récemment proposé par des [[Praticien hospitalier|praticiens hospitaliers]] d'ajouter un ''[[profil métallique]]'' au [[bilan de santé]] individuel<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=Jean-Pierre|nom1=Goullé|prénom2=Elodie|nom2=Saussereau|prénom3=Loïc|nom3=Mahieu|prénom4=Daniel|nom4=Bouige|titre=Une nouvelle approche biologique: le profil métallique|périodique=Annales de biologie clinique|volume=68|numéro=4|date=2010-07|issn=0003-3898|doi=10.1684/abc.2010.0442|lire en ligne=http://www.john-libbey-eurotext.fr/medline.md?doi=10.1684/abc.2010.0442|consulté le=2023-03-13|accès url=payant|pages=429–440}}</ref>.

=== Écotoxicité ===

Cet élément est toxique à faibles doses pour de nombreuses espèces animales et végétales, aquatiques et terrestres.

Par exemple :
* il peut fortement déformer le [[squelette]] du vairon (à la suite de fractures spontanées de vertèbres, souvent à proximité de la queue) dès l'exposition à {{nombre|7,5 μg}} de cadmium/L, dose {{nombre|5200|fois}} moins importante que la [[Dose létale médiane|LC{{ind|50}}]] pour {{heure|96|durée=oui}}, et qui est proche des taux de cadmium des cours d'eau pollués des régions baltes où a eu lieu cette étude<ref>{{en}} Bengtsson, B. E., Carlin, C. H., Larsson, Å. et Svanberg, O. (1975), ''{{lang|en|Vertebral damage in minnows, Phoxinus phoxinus L., exposed to cadmium}}'', ''[[Ambio]]'', 166-168 ([https://www.jstor.org/stable/4312136 résumé]).</ref> ;
* il est nocif pour les cellules végétales et à plus forte dose pour la plupart des végétaux<ref name="WangPollen2014" /> ;
* il inhibe la germination du pollen des [[gymnosperme]]s, ainsi que la croissance des [[Tube pollinique|tubes polliniques]], pour des raisons physiologiques encore mal comprises<ref name="WangPollen2014">{{Article|langue=en|prénom1=Xiaoxia|nom1=Wang|prénom2=Yuan|nom2=Gao|prénom3=Yu|nom3=Feng|prénom4=Xue|nom4=Li|titre=Cadmium Stress Disrupts the Endomembrane Organelles and Endocytosis during Picea wilsonii Pollen Germination and Tube Growth|périodique=PLoS ONE|volume=9|numéro=4|date=2014-04-10|issn=1932-6203|pmid=24722362|pmcid=PMC3983259|doi=10.1371/journal.pone.0094721|lire en ligne=https://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0094721|consulté le=2023-03-13|accès url=libre}}</ref> ;
* il modifie également la morphologie des tubes polliniques d'une manière dose-dépendante. L'endocytose est fortement inhibée chez les plantes contaminées par du cadmium, avec un nombre d'[[Appareil de Golgi|appareils de Golgi]] réduit, et une formation anormale d'[[organite]]s acides dans les tubes polliniques<ref name="WangPollen2014" />. Les pollens de ''[[Picea wilsonii|P. wilsonii]]'' se montrent par exemple très vulnérables au cadmium, qui inhibe fortement la germination des pollens et la croissance des tubes en perturbant les organites endomembranaires, en inhibant les [[endocytose]]s et les [[exocytose]]s et en formant des vacuoles acides, entraînant un gonflement des tubes polliniques et des diamètres irrégulièrement élargis de ces tubes<ref name="WangPollen2014" /> ;
* au Japon, au début des {{nobr|[[années 1950]]}} un usage massif de fertilisants riches en cadmium, dans des sols par ailleurs très pauvres (sableux, acides et fortement déficitaires en zinc et en calcium), expliquent les teneurs inédites du riz produit par les rizières locales et le soja cultivé dans ces champs, soit respectivement {{unité|0.37 et 3.36 mg/kg}} sec<ref>{{Ouvrage|langue=en |auteur1=Ben Selinger |titre=Chemistry in the Marketplace |numéro d'édition=5 |éditeur={{lien|lang=en|trad=Harcourt (publisher)|fr=Harcourt (éditeur)|texte=Harcourt Brace}}<!-- ou peut-être « Harcourt, Brace & Howe » (Wikidata : Q83521071) ? --> |lieu=Sydney |année=1998 |pages totales=588 |isbn=0-7295-3300-X}}, en particulier sur le cadmium dans l'environnement.</ref>. C'est l'une des causes cachées de la [[maladie Itai-itai]], après que les autorités agricoles aient imposé aux nombreux paysans pauvres et parfois affamés, du moins souvent carencés en Zn, une « pseudo-modernisation » impérative de leurs pratiques ancestrales<ref name="WangPollen2014" /> ;
* Le cadmium a été identifié comme un polluant chimique associé à un [[avortement toxique]] chez des animaux<ref>[http://natres.psu.ac.th/Link/SoilCongress/bdd/symp25/1322-t.pdf Cadmium Flow in Soil-Plant-Animal System within a Polluted Area]</ref>.

Le rejet et la dispersion anciens ou récents de cadmium (pigments, charge…) ou la contamination d'eaux pluviales par du cadmium en tant que contaminant fréquent des zingueries anciennes peut être une cause de pollution environnementale diffuse.

Face à ces risques et à d'autres contaminations environnementales, les piles NiMH moins polluantes et moins dangereuses pour la santé ont remplacé à partir de 2008 les [[Accumulateur nickel-cadmium|piles NiCd]] au sein de l'[[Union européenne]]. Les [[Accumulateur nickel-hydrure métallique|piles NiMH]] ont en outre été remplacées par des [[Accumulateur lithium-ion|accumulateurs lithium-ion]] dans la quasi-totalité des [[Appareil mobile|appareils nomades]].

En [[Australie méridionale]], dans les {{nobr|[[années 1970]]}}, les [[agronome]]s observant les terres sèches, soumises à de fréquentes [[Salinisation|remontées d'eaux salines]], craignaient à terme le remplacement cationique partiel, mais catastrophique pour la qualité des cultures, du magnésium par le zinc, et du calcium par le cadmium. Mais ils ont aussi compris le rôle capital du zinc qui entrave l'action toxique du cadmium, réduit ou empêche sa fixation, en prenant la bonne place sur les sites de protéines. En milieu marin ou terrestre, une teneur en zinc plus élevée, paradoxalement toxique pour certains organismes vivants, réduit la toxicité du cadmium et surtout son entrée souvent irréversible dans l'organisme. Aussi une prime alimentation à haute teneur en cadmium, avec un déficit grave en zinc et en calcium, est bien cause de catastrophe dans la [[chaîne trophique]].

Il est impératif de proscrire le cadmium des fertilisants, et accepter des teneurs modestes de zinc, d'autant plus que l'irrigation peut parfois utiliser des eaux plus ou moins salines sur des sols pauvres et acides. Les bons sols argileux, riches en complexes argilo-humiques, ou des sols bien amendés, à [[Potentiel hydrogène|pH]] plus élevés, sont beaucoup moins sensibles à cette pollution.

=== Détoxication ===
La toxicité du cadmium pour les organismes vivants est liée au fait qu'il déplace des ions métalliques essentiels dans les [[macromolécule]]s.
Tous les systèmes intracellulaires de détoxification connus reposent sur des protéines aux sites riches en soufre, sites dont on pensait qu'ils peuvent toujours aussi capter d'autres [[Élément-trace métallique|métaux lourds]].
Liu {{et al.}} ont récemment (2019) montré que la bactérie ''{{lien|lang=en|trad=Pseudomonas putida}}'' peut ainsi inerter le cadmium qui la pénètre, mais via une protéine cette fois spécifique du cadmium, dite ''CadR'' (qui répond sélectivement au cadmium) ; elle se lie à l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] et régule positivement sa transcription d'autres protéines de détoxification du cadmium. Cette sélectivité serait liée aux types de sites de liaison : le cadmium est d'abord capté par un site riche en [[cystéine]], et par un autre site, riche cette fois en [[histidine]], via une double liaison qui emprisonne le cadmium<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Xichun|nom1=Liu|prénom2=Qingyuan|nom2=Hu|prénom3=Jinmei|nom3=Yang|prénom4=Shanqing|nom4=Huang|et al.=oui|titre=Selective cadmium regulation mediated by a cooperative binding mechanism in CadR|périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=116|numéro=41|date=2019-10-08|issn=0027-8424|issn2=1091-6490|pmid=31548408|pmcid=PMC6789929|doi=10.1073/pnas.1908610116|lire en ligne=https://pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1908610116|consulté le=2023-03-13|accès url=libre|pages=20398–20403}}</ref>.

=== Pollution par le cadmium ===
Elle est en forte diminution dans les mers depuis les {{nobr|années 1980}}, mais les taux restent localement préoccupants, notamment dans les coquillages et organismes du haut de la [[chaîne alimentaire]]. En Europe, la [[Belgique]] centre est particulièrement touchée, ainsi que les ex-pays de l'Est.

En Chine, le cadmium serait présent dans une partie importante de la production de riz<ref>{{Article|langue=fr |prénom1=Raphaël |nom1=Balenieri |titre=Le riz au cadmium sème la panique en Chine |périodique=[[Le Point]] |date=2013-06-29 |lire en ligne=http://mobile.lepoint.fr/monde/le-riz-au-cadmium-seme-la-panique-en-chine-29-06-2013-1687281_24.php |consulté le=2017-02-02}}.</ref>.

Les origines de la [[pollution]] par le cadmium sont multiples, avec notamment :
* Agricole
** Engrais phosphatés
** Eau
** « Redéposition » des poussières
** Boues d'épandage

L'apport des engrais phosphatés est de {{unité|2 à 6 g}} de Cd/ha et par an, soit en France, {{nombre|82 t/an}}. Dans la chaîne alimentaire, le cadmium se concentre principalement dans les feuilles des plantes (salades, choux mais aussi tabac).
* Atmosphérique
** Combustion de produits pétroliers
** Raffinage de Zn
** Incinération des ordures ménagères
** Combustion du charbon
** Sidérurgie
** Production d'accumulateurs
La teneur de Cd dans l'air varie de {{unité|1|ng/m|3}} en zone rurale, à {{unité|20|ng/m|3}} en zone industrielle et {{unité|30 µg/m3}} près de l'[[Etna]].
* Aquatique
** Sidérurgie, métallurgie
** Cadmiage
** Fabrication des engrais phosphatés
** Raffinage de Zn
** Fabrication de pigments

Le risque lié au cadmium des engrais phosphorés en Europe commence à être pris en compte. En Europe, la Commission a publié plusieurs textes et décisions concernant les dispositions nationales relatives à la teneur maximum admissible en cadmium des engrais<ref>[http://europa.eu/legislation_summaries/agriculture/environment/l21278_fr.htm Régime communautaire relatif aux engrais].</ref>{{,}}<ref>[http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32006D0348:FR:HTML 2006/348/CE: « Décision de la Commission du {{date-|3 janvier 2006}} concernant les dispositions nationales relatives à la teneur maximum admissible en cadmium des engrais notifiées par la République de Finlande au titre de l’{{nobr|article 95}}, {{nobr|paragraphe 4}}, du traité CE [notifiée sous le {{n°|C(2005) 5542}}] (Texte présentant de l'intérêt pour l'EEE) »].</ref>.

== Réglementation ==
Le cadmium est limité ou interdit pour certains usages. Il fait partie des métaux devant être contrôlés dans l'eau potable (dans la plupart des pays).

En Europe, depuis le {{date-|1 juillet 2006}}, la [[directive RoHS]] (« ''{{langue|en|Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment}}'' ») limite son usage dans certains produits commercialisés en Europe (dont éclairage et électronique, hors batteries). Les autres matériaux concernés sont le plomb, le mercure, le chrome hexavalent, les polybromobiphényles (PBB), les polybromodiphényléthers (PBDE), ces derniers sont limités à 0,1 % du poids de matériau homogène, mais la limite imposée pour le cadmium est {{nombre|10|fois}} plus basse que pour ces derniers produits 0,01 %. Remarque : cette directive pourra être élargie à d'autres produits et à d'autres toxiques.

== Production et économie ==
La production mondiale de cadmium corps simple métallique avoisine {{unité/2|18000|t/an}} au début des {{nobr|années 1990}}. Les principaux usages économiques dans le monde concernaient le cadmiage (près du tiers), la préparation de pigment et de stabilisants pour matières plastiques (environ un quart pour chacun), l'usage dans les accumulateurs (environ 15 %) et les alliages (3 à 4 %).

La croissance mondiale et généralisée des piles et accumulateurs électrochimiques a bouleversé la répartition des emplois du cadmium.

{| class="wikitable alternance droite"
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! scope="col" | Zone géographique
! scope="col" | Année
! scope="col" | Tonnes
|-
| Monde || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:18882}}
|-
| Canada || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:2129}}
|-
| Chine || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:1300}}
|-
| Belgique || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:1557}}
|-
| Mexique || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:1255}}
|-
| ex-URSS || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:1407}}
|-
| Allemagne || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:1145}}
|-
| Monde occidental || 1996 || style="text-align:right;" | {{formatnum:12708}}
|-
| Europe || 1996 || style="text-align:right;" | {{formatnum:5633}}
|-
| Japon || 1996 || style="text-align:right;" | {{formatnum:2357}}
|-
| États-Unis || 1996 || style="text-align:right;" | {{formatnum:1238}}
|}

Environ 10 à 15 % de la production mondiale du cadmium se fait à partir de matériaux recyclés.

Le tableau ci-contre donne les productions annuelles de différents pays.

=== Recyclage ===
Il est réalisé principalement à partir des accumulateurs Ni-Cd et des soudures.

Il est à noter qu’en France par exemple, près de la moitié des besoins en cadmium provient du recyclage (environ mille tonnes de cadmium recyclé par an).

=== Consommation ===

{| class="wikitable alternance droite"
|-
| Monde occidental || 1996 || style="text-align:right;" | {{formatnum:13803}}
|-
| Europe || 1996 || style="text-align:right;" | {{formatnum:5329}}
|-
| Monde || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:16780}}
|-
| Japon || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:6527}}
|-
| Belgique || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:2944}}
|-
| France || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:1860}}
|-
| États-Unis || 1994 || style="text-align:right;" | {{formatnum:1700}}
|-
| ex-URSS || 1994 || style="text-align:right;" | 900
|-
| Allemagne || 1994 || style="text-align:right;" | 850
|-
| Royaume-Uni || 1994 || style="text-align:right;" | 664
|-
| Chine || 1994 || style="text-align:right;" | 600
|}
Le tableau ci-contre montre les consommations par pays par année (en tonne).

Le tableau ci-dessous montre l’importance de la consommation par secteur d'utilisation dans le monde occidental (en %).
{| class="wikitable alternance" style="text-ajign:right"
|-
! Année || 1996 || 1980
|-
! scope="row" | Batteries Cd-Ni
| 70 % || 30 %
|-
! scope="row" | Pigments
| 13 % || 25 %
|-
! scope="row" | [[Galvanoplastie]]
| 8 % || 25 %
|-
! scope="row" | Stabilisant
| 7 % || 15 %
|-
! scope="row" | Alliages et divers
| 2 % || 5 %
|}

=== Commerce ===
En 2014, la France est exportatrice nette de cadmium, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'export était de {{euro|8300}}<ref>{{Lien web|langue = fr | titre = Indicateur des échanges import/export |url =http://lekiosque.finances.gouv.fr/LEO/frame_LEO.asp |site =Direction générale des douanes. Indiquer NC8=28259060 |consulté le = 7 août 2015}}.</ref>.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Bibliographie ==
* Alain Foucault, Jean-François Raoult, Fabrizio Cecca et Bernard Platevoet, ''Dictionnaire de Géologie'', {{8e}}{{éd.}}, français/anglais, édition Dunod, 2014, 416{{nb p.}} Avec la simple entrée « cadmium » {{p.|53}}.
* {{Ouvrage|langue=en |auteur1=Ernest C Foulkes |directeur1=oui |titre=Cadmium |éditeur=Springer Berlin Heidelberg<!-- Wikidata : Q21587985 --> |collection=Handbook of experimental pharmacology |lieu=Berlin, Heidelberg |numéro dans collection=80 |année=1986 |pages totales=400 |isbn=978-3-642-70856-5 |oclc=851800367 |présentation en ligne=https://books.google.fr/books?id=lFHoCAAAQBAJ&pg=PR2}}.
* {{Ouvrage |langue=fr |prénom1=Paul |nom1=Pascal |titre=Nouveau traité de chimie minérale |éditeur=Masson |lieu=Paris |année=1956 |réimpression=1966 |format livre={{nombre|32|{{vol.}}}} |bnf=37229023x}} <!-- mise en page à revoir ? -->{{Citation bloc|5. Zinc, cadmium, mercure ; 20.1. Alliages métalliques ; 20.2. Alliages métalliques (suite) ; 20.3 Alliages métalliques (suite)}} SCHER, [http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/environmental_risks/docs/scher_o_168.pdf ''{{lang|en|Opinion on new conclusions on future trends of cadmium accumulation in EU arable soils}}''] {{pdf}}, Union européenne.
* {{en}} Stoev, S. D., Grozeva, N., Simeonov, R., Borisov, I., Hubenov, H., Nikolov, Y. … et Lazarova, S. (2003), ''[https://www.researchgate.net/profile/Stoycho_Stoev/publication/8935552_Experimental_cadmium_poisoning_in_sheep/links/0912f500e521d22067000000.pdf {{lang|en|Experimental cadmium poisoning in sheep}}{{pdf}}]'', ''{{lang|en|Experimental and Toxicologic Pathology}}'', 55(4), 309-314.
* Alexandre Tricot, [http://www.universalis.fr/encyclopedie/cadmium/ « Cadmium »], ''[[Encyclopædia Universalis]]'', 2004.

== Voir aussi ==
{{Autres projets| commons=Category:Cadmium| wiktionary=cadmium}}

=== Articles connexes ===
==== Physique/Chimie ====
* [[Barbe (cristallographie)]]
* [[Cadmium natif]]
* [[Catalyse hétérogène|catalyseur métal]] Cd ou ZnCd : synthèse de l'[[acétate de vinyle]]
* [[Isotopes du cadmium]]
* [[Jaune de cadmium]] ou sulfure de cadmium
* [[Organocadmien]]
* [[Éléments traces métalliques]]
* [[Métal de Wood]]
* [[Spéciation chimique]] du Cd
* [[Rouge de cadmium]] ou sélénio-sulfure de cadmium
* [[Sulfure de cadmium]] [[Photoconductivité|Photoconducteur]] (pigment [[jaune de cadmium]])
* [[Tellurure de cadmium]] semi-conducteur en [[couche mince]] pour la [[Capteur solaire photovoltaïque|capture solaire photovoltaïque]]
* [[Tellurure de mercure-cadmium]] ou alliage [[mercatel]], [[Détecteur infrarouge|Photodétecteur infrarouge]]
* [[Tréhalase]]
* [[Tungstate de cadmium]], comme [[scintillateur inorganique]] et catalyseur en chimie organique.

==== Technologie/Industrie ====
* [[Accumulateur nickel-cadmium|Accumulateur électrique Nickel-cadmium]], technologie à [[effet mémoire]]
* [[Cadmiage]]
* [[Cémentation (hydrométallurgie)]]

==== Ecotoxicologie ====
* [[Cadmium (maladie professionnelle)]]
* [[Cancer bronchique provoqué par le cadmium]]
* [[Directive RoHS]]
* [[Intoxication au cadmium]], vulnérabilité spécifiques des [[Equidae|équidés]], [[Fièvre des métaux]]
* [[Maladie Itai-itai]]
* [[Métallothionéine]]
* [[Phytochélatine]]

* Plante tolérante au Cd, Pb, Zn : [[Noccaea caerulescens]], [[Ceratophyllum demersum]], [[Bacopa monnieri]], [[Elodea nuttallii|Élodée de Nuttall]], [[Bryophyta|bryophytes]], [[bryophyte aquatique]], [[Hépatique à large thalle]], [[Saule des vanniers]], [[Pensée calaminaire]], [[Cacaoyer]]{{etc.}}
* [[Pollution des sols|Sols pollués]], [[Phytostabilisation]]
* Stratégie de [[détoxification]] : au niveau du [[Trichome (botanique)|Trichome]], par les [[Tubifex]], par les [[Cloporte rugueux|cloportes rugueux]] et les [[escargot]]s, par les molécules [[Glutathion]] ou [[dithiocarbamate]] ([[chélation]]), polymères spécifiques des [[Boue activée|boues activées]]

=== Liens externes === 
{{Liens}} 
* [http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/chimie-cadmium-14864/ « Cadmium »], [[Futura (portail web)|Futura-Sciences]]
* [https://www.societechimiquedefrance.fr/cadmium « Cadmium »], [[Société chimique de France]]
* [http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_60 Fiches sur Cd et ses composés minéraux], [[Institut national de recherche et de sécurité|INRS]]
* {{lien web|langue=en |url=http://www.periodictable.com/Elements/048/data.html |titre=Technical data for Cadmium |consulté le=13 août 2016}}, avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope
* {{en}} [http://periodictable.com/Elements/048/index.html Images du cadmium sous différents formes]
* [http://www.senat.fr/rap/l00-261/l00-261.html Rapport du Sénat français ''Effets des métaux lourds sur l'environnement et la santé''], {{nobr|rapport 261}} (2000-2001), Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques
* {{en}} [http://ec.europa.eu/food/fs/sc/sct/out124_en.pdf Rapport] {{pdf}} du [[Comité scientifique sur la toxicité, l'écotoxicité et l'environnement|CSTEE]] européen sur les risques sanitaires et environnementaux induits par l'utilisation de cadmium comme [[colorant]] ou additif stabilisant de certains [[polymère]]s et pour le [[traitement de surface]] (« ''{{langue|en|The risks to health and environment by cadmium used as a colouring agent or a stabiliser in polymers and for metal plating}}'' », {{langue|en|Risk & Policy Analysts Ltd}}, 2001)
* {{en}} [http://www.ilzro.org {{lang|en|International lead zinc research organization}} de New-York]. Cette structure dédiée au Zn, Pb et Cd était autrefois associée au centre du zinc français, éditeur du périodique ''Zinc cadmium et alliages''.

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