Svi su kemijski elementi nalik jedan na drugi, ali je svaki poseban na svoj način. Tu sam malo pretjerao, jer što recimo ima zajedničko vodik sa zlatom? (Ipak ima, jer vodik i zlato grade jednovalentne katione, H+ i Au+, a vodik može biti i metal poput zlata – ali pri vrlo visokom tlaku i temperaturi.) Kako bilo da bilo, najsigurnije bi bilo reći da su kemijski elementi kao i ljudi: svatko je čovjek za sebe, svatko je neponovljiva osoba, pa ipak ljude po sličnosti dijelimo prema pripadnosti obitelji, narodu ili rasi, a svi opet pripadamo istoj, ljudskoj vrsti, Homo sapiens.
U kemiji postoji sličnost prema pripadnosti skupini periodnog sustava. Ne treba stoga učiniti ništa više nego potražiti kadmij (Cd) na njegovom 48. mjestu u tablici pa vidjeti da se nalazi ispod cinka (Zn) i iznad žive (Hg). „Cink, kadmij, živa“ riječi su koje odzvanjaju u uhu svakog kemičara. No postoji i druga sličnost – sličnost konjićeva skoka!
Da bi se razumjelo o čemu govorim, treba znati igrati šah ili, točnije, znati pomicati figure po šahovskoj ploči. Ne znam koliko je i kako igrao šah južnoafrički kemičar Michael Laing, ali on je krajem prošloga stoljeća uočio sličnost među elementima koju nitko prije njega nije uočio, a ponajmanje otac periodnog sustava Dmitrij Ivanovič Mendeljejev. Stavimo li konja na polje Cd, i napravimo li njime skok u smjeru dolje desno, on će „pojesti“ Pb, dakle olovo. Zaključak: kadmij je sličan cinku, ali je sličan i olovu. (Konjićev skok vrijedi samo u tom smjeru; na isti način on povezuje cink s kositrom i srebro s talijem.)
Uzmemo li malo bolju tablicu periodnog sustava, onu u kojoj su navedena i osnovna svojstva kemijskih elemenata, lako ćemo vidjeti da kadmij i cink imaju slično, nisko talište (Zn: 420 oC, Cd: 321 oC) i vrelište (Zn: 907 oC, Cd: 765 oC), da su oba metala dvovalentna (Zn2+, Cd2+) te da i jedan i drugi kristaliziraju u istom, heksagonskom sustavu. To znamo danas, a znali su na neki način i metalurzi prije tri tisuće godina.
Sve počinje s mjedi, sa slitinom bakra i cinka. Ona se priređivala tako da se bakrena ruda prekrila cinčanom rudom i ugljenom te potom žarila u peći. Zašto baš tako? Zbog toga što je cink dobiven redukcijom iz cinkovog minerala, a to je najčešće bio smitsonit (ZnCO3) prelazio u paru te je na zraku odmah izgarao u cinkov oksid, ZnO. To se u zatvorenoj posudi nije moglo dogoditi, pa se cink miješao s bakrom. Ako pak topioničari ne bi dobro zatvorili lonac, dobivali bi bijeli prah cinkova oksida koji su Grci zvali kadmeia, Arapi kalmeia ili kalamina, a Latini lapis calaminaris. Taj se neobičan „kamen“ nalazio u dimnjacima peći, a nalazi se i danas u topionicama cinka, pa ga – budući da se zna pojaviti u vrlo lijepim kristalima – nepošteni trgovci prodaju kolekcionarima minerala pod prirodni cinkov oksid, vrlo vrijedan i cijenjen mineral cinkit.
No nešto nije bilo u redu s tom kalaminom – često nije bila bijela. Kako se cinkov oksid koristio u ljekarništvu, prije svega za dezinfekciju kože, razumije se da je morao biti čist ili, točnije, morao je po fizičkim i kemijskim svojstvima odgovarati farmakopeji. Toga je dakako bio svjestan i profesor Friedrich Strohmeyer, nadzornik svih ljekarni u Hanoverskoj kraljevini, kada je na polici neke ljekarne uočio u boci s natpisom „cinkov oksid“ smećkast umjesto potpuno bijel prah. Ne znam je li zbog toga nemarnom ljekarniku napisao prijavu, ali znam da se pozabavio rudom iz koje je dobiven cinkov oksid neobične boje. Iz nje je 1817. godine izdvojio novi kemijski element kojem je dao ime prema starom imenu za cinkov oksid – kadmij.
Što reći o kadmiju? Kadmij je vrlo rijedak element, pa se njegovi minerali (rude) rijetko nalaze sami (najvažniji kadmijev mineral je grinokit, CdS). Stoga se kadmij dobiva kao nusprodukt pri proizvodnji drugih metala, prije svega cinka, olova i bakra. Kadmij se dobro legira s mnogim kovinama, posebice s olovom i kositrom. Štoviše, kadmij može u slitinama posve zamijeniti kositar. Usto se koristi za izradu akumulatorskih, nikal-kadmijskih alkalnih baterija. One se – za razliku od olovnih akumulatora – mogu isprazniti do kraja. Kadmij je postao i metal atomskog doba: od njega se izrađuju šipke za upijanje neutrona u nuklearnom reaktoru.
Začudo, za otrovnost se kadmija i njegovih spojeva nije znalo sve do početka 20. stoljeća. Naročito su opasne čestice kadmijeva oksida, CdO, koje pri koncentraciji od 1 mg/m3 u zraku mogu izazvati akutno trovanje. Kadmijevim se oksidom truju i pušači, jer i njega ima u duhanskom dimu, a što je još gore, kadmij je kancerogen, pa s policikličkim aromatskim ugljikovodicima („katranom“) čini dobitnu kombinaciju za rak pluća. Stoga i na taj način kadmij pokazuje srodstvo sa živom, s kojom dijeli 12. (IIB) skupinu periodnog sustava, ali i s olovom – s kojim je povezan konjićevim skokom.
Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda i urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Piše za časopis Čovjek i svemir, te mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug-online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, od kojih treba izdvojiti „Kemijski leksikon u stripu“, „Metali života – metali smrti“ te „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.
