鎘(gé),它的化學符號是Cd,原子序數是48。鎘是一種藍白色的過渡金屬,性質柔軟,有毒,能在鋅礦中找到。鎘和鋅均會用作電池材料。鎘可制作鎳鎘電池、用于塑膠制造和金屬電鍍,生產顏料、油漆、染料、印刷油墨等中某些黃色顏料、制作車胎、某些發光電子組件和核子反應爐原件。
鎘
康熙字典
◎ 康熙字典解釋【戌集上】【金字部】 鎘; 康熙筆畫:18; 頁碼:頁1328第06(點擊查看原圖)
【廣韻】郞擊切【集韻】狼狄切,??音歷。與鬲同。鼎屬。 【類篇】或作???。
化學元素解釋:
簡介
鎘(gé),CADMIUM,源自kadmia,“泥土”的意思,1817年發現。和鋅一同存在于自然界中。它是一種吸收中子的優良金屬。
鎘是是藍白色性質柔軟的有毒過渡金屬,化學符號為Cd,原子序數為是48。
世界上主要生產鎘的國家有獨聯體國家、美國、加拿大、日本、澳大利亞等國。美國是世界主要產鎘的國家,1940年就已接近3000噸。1977年世界鎘的總產量已近兩萬噸。美國也是最大的鎘進口國,其次是英國、法國和比利時。
鎘對健康有不良的影響,被列為可致癌物。
發現
鎘與它的同族元素汞和鋅相比,被發現的較晚。
鎘在地殼中含量比汞還多一些,但是汞一經出現就以強烈的金屬光澤、較大的比重、特殊的流動性和能夠溶解多種金屬的姿態吸引了人們的注意。
鎘在地殼中的含量比鋅少得多,常常以少量包含于鋅礦中,很少單獨成礦。金屬鎘比鋅更易揮發,因此在用高溫煉鋅時,它比鋅更早逸出,逃避了人們的覺察。這些原因導致了鎘不可能先于鋅而被人們發現。
性質
鎘,原子序數48,原子量112.411,元素名來源于拉丁文,原意是“菱鋅礦”。鎘是較稀有的元素,在地殼中的含量約為十萬分之二。鎘在自然界都以化合物形式存在,主要硫鎘礦等。鎘有8種天然同位素:鎘106、108、110、111、112、113、114、116。
鎘是藍白色性質柔軟的有毒過渡金屬,密度8.642 g/cm³。比錫稍硬,比鋅軟,有韌性和延展性。鎘在干燥空氣中很穩定,濕空氣中表面覆蓋氧化膜,紅熱時形成褐色氧化物,燃燒時產生紅色火焰;鎘與鹵素在高溫下反應劇烈,形成鹵化鎘;可與硫直接化合成硫化鎘;能溶于酸形成相應的鹽,但不溶于強堿。
元素名稱:鎘
原子體積:(立方厘米/摩爾)13.1
元素在太陽中的含量:(ppm)0.006
元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面 0.0000011
地殼中含量:(ppm) 0.11
元素符號:Cd
元素類型:金屬元素
相對原子質量:112.4
原子序數:48
質子數:48
摩爾質量:112
氧化態:Main Cd+2 Other Cd+1
所屬周期:5
所屬族數:IIB
電子層排布: 2-8-18-18-2
晶體結構:晶胞為六方晶胞。
晶胞參數:
a = 297.94 pm
b = 297.94 pm
c = 297.94 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
莫氏硬度:2
聲音在其中的傳播速率:(m/S)2310
電離能 (kJ /mol)
M - M+ 867.6
M+ - M2+ 1631
M2+ - M3+ 3616
M3+ - M4+ 5300
M4+ - M5+ 7000
M5+ - M6+ 9100
M6+ - M7+ 11100
M7+ - M8+ 14100
M8+ - M9+ 16400
M9+ - M10+ 18800
化學性質
1、燃燒 加熱
2Cd+O2==2CdO Cd+S==CdS
加熱
Cd+X2==CdX2 (X=F、Cl、Br、I)
加熱 加熱
3Cd+2P==Cd3P2 Cd+Se==CdSe
Cd+2ClH(dil)==CdCl2+H2
加熱
2Cd+2SO2==CdSO4+CdS
加熱 加熱
2Cd+Na==NaCd2 6Cd+Na==NaCd6
2、氫氧化鎘和氧化鎘
Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+
Cd(OH)2+H+=Cd2++2H2O
加熱
Cd(OH)2==CdO+H2O
加熱
[Cd(NH3)4]2++2OH-==Cd(OH)2+4NH3
2Cd2++3CO32-+2H2O=Cd2(OH)2CO3+2HCO3-
3、硫化鎘和鎘的配合物
(1)硫化鎘
Cd2++H2S=CdS+2H+
3CdS+8HNO3==3Cd(NO3)2+2NO+3S+4H2O
(2)鎘的配合物
[Cd(NH3)6]2+
[Cd(CN)4]2-
4、含鎘廢水的處理
(1)中和沉淀法
Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+
(2)離子交換法
(3)其它:氣浮法、堿性氯化法
發現人:斯特羅邁厄 發現年代:1817年
工業用途
鎘可制作鎳鎘電池、用于塑膠制造和金屬電鍍,生產顏料、油漆、染料、印刷油墨等中某些黃色顏料、制作車胎、某些發光電子組件和核子反應爐原件[1];用于電底、制造合金等;并可做成原子反應堆中的中子吸收棒。
鎘氧化電位高,故可用作鐵、鋼、銅之保護膜,廣用于電鍍上,并用于充電電池、電視映像管、黃色顏料及作為塑料之安定劑。
鎘化合物可用于殺蟲劑、殺菌劑、顏料、油漆等制造業。
健康危害
進入人體的鎘,在體內形成鎘硫蛋白,通過血液到達全身,并有選擇性地蓄積于腎、肝中。腎臟可蓄積吸收量的1/3,是鎘中毒的靶器官。此外,在脾、胰、甲狀腺、睪丸和毛發也有一定的蓄積。鎘的排泄途徑主要通過糞便,也有少量從尿中排出。
在正常人的血中,鎘含量很低,接觸鎘后會升高,但停止接觸后可迅速恢復正常。鎘與含羥基、氨基、巰基的蛋白質分子結合,能使許多酶系統受到抑制,從而影響肝、腎器官中酶系統的正常功能。鎘還會損傷腎小管,使人出現糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等癥狀,并使尿鈣和尿酸的排出量增加。腎功能不全又會影響維生素D3的活性,使骨骼的生長代謝受阻礙,從而造成骨骼疏松、萎縮、變形等。
鎘可經呼吸道和消化道進入人體,長期過量接觸鎘會引起慢性中毒,可對腎造成損害,晚期病例則會出現腎功能不全,并可伴有骨骼病變;短時間內吸收大量的鎘可引起急性中毒,會出現惡心、嘔吐、腹痛等癥狀。急性鎘中毒,大多是由于在生產環境中一次吸入或攝入大量鎘化物引起。大劑量的鎘是一種強的局部刺激劑。含鎘氣體通過呼吸道會引起呼吸道刺激癥狀,如出現肺炎、肺水腫、呼吸困難等。鎘從消化道進入人體,則會出現嘔吐、胃腸痙攣、腹疼、腹瀉等癥狀,甚至可因肝腎綜合征死亡。
從動物實驗和人群的流行病學調查中發現,鎘還可使溫血動物和人的染色體發生畸變。鎘的致畸作用和致癌作用(主要致前列腺癌),也經動物實驗得到證實,但尚未得到人群流行病學調查材料的證實。
環境污染
鎘污染土壤,可造成公害病痛痛病。鎘對土壤的污染,主要通過兩種形式,一是工業廢氣中的鎘隨風向四周擴散,經自然沉降,蓄積于工廠周圍土壤中,另一種方式是含鎘工業廢水灌溉農田,使土壤受到鎘的污染。因此為了防止鎘對環境的污染,必須做好環境保護工作,嚴格執行鎘的環境衛生標準。
預防措施
為了預防鎘中毒,熔煉、使用鎘及其化合物的場所,應具有良好的通風和密閉裝置。焊接和電鍍工藝除應有必要的排風設備外,操作時應戴個人防毒面具。不應在生產場所進食和吸煙。中國規定的生產場所氧化鎘最高容許濃度為0.1 mg/m3。
鍍鎘器皿不能存放食品,特別是醋類等酸性食品。高鋅食物有助排除鎘。此外,高鈣和高硒食物亦有排鎘效力。
解救措施
發生急性鎘中毒時,要分清情況采取相應措施:對吸入中毒者,要迅速移離現場、保持安靜、臥床休息,并給予氧氣吸入。同時要保持中毒者呼吸道通暢,積極防治化學性肺炎和肺水腫,早期給予短程大劑量糖皮質激素,必要時給予1%二甲基硅油消泡氣霧劑。為預防阻塞性毛細支氣管炎,可酌情延長糖皮質激素使用時間。可給予依地酸二鈉鈣或巰基類絡合劑進行驅鎘治療。嚴重者要重視全身支持療法和其他對癥治療。
對于口服中毒者,應立即用溫水洗胃,臥床休息。同時給予對癥和支持治療,如腹痛時可用阿托品,嘔吐頻繁時適當補液,既要積極防治休克,又要避免補液過多引起肺水腫。
各國對鎘安全標準
歐盟
歐盟將鎘列為高危害有毒物質和可致癌物質并予以規管。
美國
美國環境保護署限制排入湖、河、棄置場和農田的鎘量并禁止殺蟲劑中含有鎘。
美國環境保護署允許飲用水含有10ppb的鎘,并打算把限制減到5ppb。
美國食品和藥物管理局規定食用色素的含鎘量為不得多于15ppm。
美國職業安全衛生署規定工作環境空氣中鎘含量在煙霧為100微克/立方米,在鎘塵為200微克/ 立方米。
美國職業安全衛生署計劃將空氣中所有鎘化合物含量限制在1到5微克/ 立方米美國國家職業安全和衛生研究所希望讓工人盡量少呼吸到鎘以防止肺癌。
中國
此目錄內容待完善。
相關事件
1930-1960件代,日本富山縣神通川流域部分鎘污染。事源煉鋅廠排放的含鎘廢水污染了周圍的耕地和水源。
2004年5月,廣東惠州兩家電池廠員工被檢測出血鎘、尿鎘增高,截至當年8月3日,共檢測了兩家企業1021名職工,其中177人鎘超標,另有2人鎘中毒。
2009年8月,湖南瀏陽市鎮頭鎮鎘污染,事源長沙湘和化工廠生產次氧化鋅和硫酸鋅但沒有完善的排污設施。截止09年8月2日,該工廠被永久關閉。
2012年1月,廣西龍江河遭受鎘污染。2012年1月31日,廣西龍江河突發環境事件應急指揮部參與事故處置的專家估算,此次鎘污染事件鎘泄漏量約20噸。專家稱,此次鎘泄漏量,在國內歷次重金屬環境污染事件中罕見,此次污染事件波及河段將達到約300公里。
2012年2月,加拿大環保組織一份關于“潛藏在化妝品中重金屬的危害”的報告,測試了49個知名品牌的化妝品,包括倩碧的粉底液和歐萊雅睫毛膏。研究人員主要測試了這些化妝品中是否含有砷、鎘、鉛、汞、鈹、鎳、硒和鉈8種有毒物質,其中,后4種化學物質在加拿大是被禁止的。結果發現,除了汞以外,每個測試的化妝品幾乎都含有其余的7種有毒物質。其中,倩碧(Clin-ique)的幻真控油粉底液含有砷、鈹、鎘、鎳、鉛和鉈6種有毒物質,另一知名化妝品牌歐萊雅的睫毛膏“Bare Naturale”,也被檢測出含有和倩碧一樣的6種有毒物質。另外,“封面女郎”品牌(Cover Girl)的超完美眼線筆則含有鈹、鎘、鎳和鉛。