- Dimethylcadmium ist eine organometallische Methylverbindung des Cadmiums; zur akuten und chronischen Toxizität von Cadmium kommen Flüchtigkeit, Reaktivität und Inhalationsgefahr hinzu – ein Stoff, dessen Handhabung man vermeiden sollte
- Selbst Cadmium, das im Darm nur schlecht aufgenommen wird, wird deutlich gefährlicher, wenn es als Staub oder Dampf eingeatmet wird; Dimethylcadmium-Dampf kann über die Lunge hinaus Leber, Nieren, Gehirn und Nervensystem schädigen
- Wenn die Flüssigkeit stehengelassen wird oder ausläuft, kann durch Selbstentzündung Cadmiumoxid-Rauch entstehen; selbst ohne Entzündung kann sie mit Sauerstoff reagieren und eine reibungsempfindliche, explosive Kruste bilden
- Auch in Wasser wird es nicht sicher; in älterer Literatur finden sich Fälle, in denen es im Wasser als große Tropfen absank und dann unter plötzlicher explosiver Zersetzung und knatternden Geräuschen reagierte
- Früher war es ein zuverlässiges Reagenz, um aus acid chlorides methyl ketones herzustellen, heute gibt es weniger gefährliche Ersatzreagenzien, und auch bei der Herstellung lichtempfindlicher und Halbleitermaterialien im Forschungsmaßstab wird nach Alternativen gesucht
Cadmium allein ist schon gefährlich genug
- Cadmium ist weniger bekannt als Blei oder Quecksilber, aber ein hochgiftiges Metall
- In Lehrbüchern der organischen Chemie tauchten früher Organocadmium-Reaktionen auf, galten aber bereits als zunehmend veraltet
- Cadmium hat sowohl akute Toxizität als auch chronische Toxizität und ist ein Metall, das man möglichst ein Leben lang meiden sollte
- Dass es im Darm schlecht aufgenommen wird und man es normalerweise selten verschluckt, ist ein Glücksfall; Inhalationsexposition ist jedoch ein eigenes Problem
- Die Toxizität von Cadmium wurde sichtbar, als Bergleute mit Cadmiumstaub arbeiteten
Warum methylorganometallische Verbindungen schlimmer sind
- Sucht man unter den organischen Derivaten von Metallen nach einer besonders gefährlichen Klasse, landet man bei den Methylverbindungen
- Methylorganometallische Verbindungen sind klein, sehr reaktiv und flüchtig; sie führen zu erstickenden Dämpfen, hellen Flammen und Notfallmaßnahmen im Labor
- Dimethylcadmium gilt selbst innerhalb der Cadmiumverbindungen als nahezu das Schlimmste
- Dass es weniger reaktiv ist als das in derselben Gruppe darüberstehende dimethyl zinc, ist fast sein einziger Vorteil
- dimethyl zinc brennt bei Luftkontakt sofort heftig, sodass Inhalationsprobleme kaum noch zur Debatte stehen
- Wenn organozinc verbrennt, entsteht zinc oxide, das relativ inert ist und sogar in Kosmetika verwendet wird
- Cadmium oxide hingegen sollte man sich nicht gerade auf die Nase schmieren
Stehenlassen, Auslaufenlassen und Kontakt mit Wasser sind allesamt keine sicheren Optionen
- Flüssiges Dimethylcadmium verwandelt sich nicht sofort in eine Flammenwand, kann aber auch beim Stehenlassen gefährliche Folgen haben
- Läuft es großflächig aus, ist Selbstentzündung möglich, wobei viel giftiger Cadmiumoxid-Rauch entsteht
- Selbst wenn es sich nicht entzündet, kann es mit Sauerstoff reagieren und eine Kruste aus dimethyl cadmium peroxide bilden
- Diese Verbindung ist nicht gut charakterisiert
- Sie wird als reibungsempfindlicher Explosivstoff behandelt
- Bei der Gegenmaßnahme kann verbleibendes Dimethylcadmium als feiner Nebel verteilt werden
- Wasser ist ebenfalls keine Lösung
- In älterer Literatur heißt es, Dimethylcadmium sinke, wenn man es in Wasser werfe, als große Tropfen zu Boden und zersetze sich unter plötzlichen explosiven Bewegungen und knatternden Geräuschen
Dämpfe und Reinigung erhöhen die Schwierigkeit der Handhabung
- Flüssiges Dimethylcadmium hat einen erstaunlich hohen Dampfdruck, und seine Dämpfe werden beim Einatmen gut aufgenommen
- Schon wenige Mikrogramm pro Kubikmeter Luft reichen aus, um gesetzliche Grenzwerte zu erreichen
- Die toxischen Zielorgane beschränken sich nicht auf die Lunge
- Da es gut in den Blutkreislauf gelangt, wirkt es auch toxisch auf Leber und Nieren
- Auch Gehirn und Nervensystem sind betroffen
- Cadmiumverbindungen im Allgemeinen sind als krebserregend bestätigt
- Die Herstellung ist aus cadmium chloride und methyllithium oder einem methyl Grignard reagent möglich
- Die anschließende Reinigung in etherischen Lösungsmitteln ist als sehr mühsame Arbeit dokumentiert
- Sicherer ist es, davon auszugehen, dass es wie dimethylmercury latex gloves rasch durchdringt
Geruchsberichte und verbleibende Verwendungen
- In der chemischen Literatur finden sich auch Berichte zum Geruch von Dimethylcadmium
- Der Geruch wird unterschiedlich als „foul“, „unpleasant“, „metallic“, „disagreeable“, „characteristic“ und dergleichen beschrieben
- Wer solche Gerüche beschrieben hat, war wahrscheinlich deutlich mehr Dampf ausgesetzt, als vernünftigerweise zulässig wäre
- Dimethylcadmium wurde tatsächlich gehandhabt und hergestellt und ist zudem ein teures Handelsprodukt
- Früher stand es in Lehrbüchern als zuverlässige Methode, um aus acid chlorides methyl ketones herzustellen
- Heute gibt es für denselben Zweck deutlich weniger gefährliche Reagenzien
- Im Forschungsmaßstab wird es noch zur Herstellung spezieller lichtempfindlicher und Halbleitermaterialien eingesetzt, doch auch in diesem Bereich sucht man nach Alternativen
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Der Geruch wird als „übelriechend“, „unangenehm“, „metallisch“, „widerlich“ und „charakteristisch“ beschrieben, aber das Adjektiv „charakteristisch“ taucht in der Geruchsliteratur oft auf, und meistens möchte man der Person eine verpassen, die das für nützlich hielt
Man muss sie nicht extra schlagen. Wer oft genug Dimethylcadmium ausgesetzt war, um seinen Geruch als „charakteristisch“ zu beschreiben, hat wahrscheinlich nicht lange gelebt
Deshalb ist ältere wissenschaftliche Literatur voller Erkenntnisse, die nach heutigen Maßstäben auf schockierend gefährliche Weise gewonnen wurden. Darunter Dinge wie der Geschmack aller möglichen Gifte oder dass große Mengen Plutonium sich warm anfühlen, wenn man sie anfasst
Vor einiger Zeit fand Consumer Reports in mehreren Zartbitterschokoladen-Marken unsichere Cadmiumwerte: https://www.consumerreports.org/health/food-safety/lead-and-...
Demnach habe Cadmium aus dem Boden den Kakao während der Ernte verunreinigt
Als jemand, der ein klinisches Labor aufgebaut und betrieben hat, das mit Humanproben arbeitet, halte ich diesen Artikel von Consumer Reports für stark irreführend. Die Ergebnisse werden als Prozentsatz eines theoretisch zulässigen Grenzwerts dargestellt; bei Cadmium wird etwa ein Grenzwert von 4.1µg/Tag angesetzt, und wenn ein Verbraucher ein 30-g-Stück isst, wird angedeutet, dass „TJ The Dark Chocolate Lover's Chocolate 85% Cacao“ 229 % davon erreicht
Es wird nicht sauber erklärt, was das tatsächlich bedeutet, welche realen Werte gemessen wurden oder wo Nachweisgrenze und Fehlerspanne der Methode liegen. Vermutlich bedeutet es, dass in einer 30-g-Probe 9.3µg Cadmium enthalten sind, aber aus dem Text allein lässt sich das nicht sicher sagen
Die FDA ist der Ansicht, dass die maximale tägliche Cadmiumaufnahme auf 0.21–0.36µg pro kg Körpergewicht begrenzt werden sollte. Für einen durchschnittlichen US-Mann ergibt das einen Grenzwert von 17.64–30.24µg/Tag. Ein gewöhnlicher Salat mit 250 g Römersalat enthält 2–14µg Cadmium. In der US-Ernährung sind Salat und Getreide die häufigsten Cadmiumquellen
Die hier behandelten Mengen sind extrem klein und schwer zu messen. In der Zahl der Cadmiumatome gesprochen geht es grob um 500 Billiarden bis 10 Trillionen
https://article.images.consumerreports.org/image/upload/v167...
https://www.fda.gov/food/environmental-contaminants-food/cad...
Flachs bioakkumuliert Cadmium sehr effizient, so sehr, dass eine Kommune in Pennsylvania sogar erwogen hat, Flachs auf einem kontaminierten ehemaligen Industriegelände anzubauen, um es zu sanieren. Wie man den kontaminierten Flachs ernten und entsorgen wollte, weiß ich allerdings nicht
[0] https://www.consumerlab.com/reviews/flaxseed-whole-ground-an... (zum Lesen ist möglicherweise eine Mitgliedschaft erforderlich)
https://news.ycombinator.com/item?id=38038465 („A third of chocolate products are high in heavy metals (consumerreports.org)“; 201 Kommentare)
Also gibt es vielleicht Hoffnung
Da steht der Satz: „Cadmiumverbindungen im Allgemeinen sind ebenfalls nachweislich krebserregend, sofern man die erste Exposition überlebt.“
Ich kannte Galgenhumor, aber diese Art von galgenhumoriger Spitze trifft mich noch mehr
Cadmium war früher wegen Nickel-Cadmium-Batterien und Cadmiumsulfid-„elektrischer Augen“-Fotowiderständen, deren Widerstand bei Licht sinkt und in Dunkelheit steigt, recht verbreitet. (https://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor)
Wenn man alte Elektronik zerlegt, sollte man lieber vermeiden, Dinge anzubohren, abzuschleifen oder abzufeilen, die Cadmium enthalten könnten, und das dann einzuatmen
Wenn die Metallart auf der schlimmen Seite liegt, sind dann alle Dimethyl-Verbindungen wirklich extrem gefährlich? Dimethylquecksilber ist ja ebenfalls furchtbar gefährlich, deshalb frage ich mich das.
Am Beispiel von Quecksilber: Man kann möglicherweise die Hand in einen Behälter mit elementarem Quecksilber stecken, ohne dass etwas passiert. Berühren jedoch ein paar Tropfen Dimethylquecksilber die Haut, kann das tödlich sein.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.organomet.7b00605
Die Hauptrolle dieser Methylgruppe besteht darin, wie die Blut-Hirn-Schranke überwunden wird. Beim Übergang wird die Methylgruppe abgespalten, sodass der Stoff, der das Gehirn erreicht, bei Methamphetamin wie bei gewöhnlichem Amphetamin derselbe ist.
Ich frage mich, ob Dimethyl hier ebenfalls eine ähnliche Rolle spielt und die Blut-Hirn-Schranke schneller passieren lässt.
Interessanter Artikel. Es wirkt seltsam, Cadmium so darzustellen, als wäre es ein obskurer Stoff, mit dem fast niemand in Berührung kommt.
Für jeden, der schon mit Elektronik zu tun hatte, waren NiCd-Akkus und CdS-Fotowiderstände ziemlich verbreitet.
Chemie ist kompliziert, und Biologie ist noch komplizierter. Man kann nicht einfach sagen: „Da ist Cadmium drin“, und automatisch annehmen, dass es schlecht ist.
Bei Keramik ist es genauso: Wenn man ein schönes Gelb oder Orange will, ist Cadmium oft an der Reihe.
Vor etwa 10 Jahren gab es einen Antrag auf eine RoHS-Ausnahme, um Cadmium in Displays zuzulassen. Die Argumentation war, dass Kohlekraftwerke Cadmium ausstoßen und OLED-Bildschirme mit Cadmium-Quantenpunkten viel effizienter seien als Displays mit Hintergrundbeleuchtung; daher würde die Zulassung von Cadmium in Bildschirmen die insgesamt in die Umwelt freigesetzte Cadmiummenge tatsächlich senken. Durchgekommen ist das nicht.
Leider wird es beim Oxidieren pulvrig und kann dann leicht in die Luft gelangen. Wenn man mit alter Elektronik hantiert, begegnet man dem ziemlich oft, etwa an alten Metallchassis von Radios.
Wenn man an Rennwagen arbeitet, ist es ständig in der Nähe; im nordamerikanischen Amateur-Rundstreckensport sind cadmiumbeschichtete „AN“- und „MS“-Befestigungselemente sehr verbreitet. In der Luftfahrt genauso.
Ich lese die Reihe „Things I Won't Work With“ wirklich gern, deshalb ist es schade, dass keine neuen Teile mehr dazukommen.
Ich frage mich, warum Derek Lowe damit aufgehört hat.
Dereks früherer „Stoff, mit dem ich nicht arbeiten würde“, Satan's Kimchi, ist noch besser: https://www.science.org/content/blog-post/things-i-won-t-wor...