镉
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化学性质 燃烧 加热
2Cd+O2==2CdO 加热
Cd+S==CdS
Cd+X2==CdX2 (X=F、Cl、Br、I) 加热 加热
3Cd+2P==Cd3P2 加热
Cd+Se==CdSe
Cd+2ClH(dil)==CdCl2+H2
2Cd+2SO2==CdSO4+Cd来自百度文库 加热 加热
2Cd+Na==NaCd2 6Cd+Na==NaCd6 2、氢氧化镉和氧化镉 镉污染 Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+ Cd(OH)2+H+=Cd2++2H2O 加热
1817 年,德国的斯特罗迈厄,从不纯的氧化锌中分离出褐色粉,使它与木炭共热,制得镉。 首先发现镉的是德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔。他兼任政府委托的药商视察专员。正
是他在视察药商的过程中,观察到含锌药物中出现的问题,促使他在 1817 年发现了镉。由于发现的新金 属存在于锌中,就以含锌的矿石菱锌矿的名称 Calamine 命名它为 Cadmium,元素符号定为 Cd。
用于电底、制造合金等;并可做成原子反应堆中的中子吸收棒。镉氧化电位高,故可用作铁、钢、铜 之保护膜,广用于电镀上,并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安定剂。镉化合物可用 于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等之制造业。
辅助资料 镉与它的同族元素汞和锌相比,被发现的晚的多。它在地壳中含量比汞还多一些,但是汞一经出现就 以强烈的金属光泽、较大的比重、特殊的流动性和能够溶解多种金属的姿态吸引了人们的注意。镉在地壳 中的含量比锌少得多,常常以少量包含于锌矿中,很少单独成矿。金属镉比锌更易挥发,因此在用高温炼 锌时,它比锌更早逸出,逃避了人们的觉察。这就注定了镉不可能先于锌而被人们发现。 生物毒性 镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸 收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和 软化。 测定 环境工程领域中的镉绝大多数淡水的含镉量低于 1 微克/升,海水中镉的平均溶度为 0.15 微克/升。镉 的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。 环境监测中测定镉的方法有:原子吸收分光光度法、双流腙分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱 法等。 镉中毒 有急性﹑慢性中毒之分。吸入含镉气体可致呼吸道症状﹐经口摄入镉可致肝﹑肾症状。 镉不是人体的必需元素。人体内的镉是出生后从外界环境中吸取的﹐主要通过食物﹑水和空气而进入 体内蓄积下来 镉的吸收和代谢 镉的烟雾和灰尘可经呼吸道吸入。肺内镉的吸收量约占总进入量的 25~40%。每日 吸 20 支香烟﹐可吸入镉 2~4ug。镉经消化道的吸收率﹐与镉化合物的种类﹑摄入量及是否共同摄入其它 金属有关。例如钙﹑铁摄入量低时﹐镉吸收可明显增加﹐而摄入锌时﹐镉的吸收可被抑制。吸收入血液的 镉﹐主要与红细胞结合。肝脏和肾脏是体内贮存镉的两大器官﹐两者所含的镉约占体内镉总量的 60%。据 估计﹐40~60 岁的正常人﹐体内含镉总量约 30mg﹐其中 10mg 存于肾﹐4mg 存于肝﹐其余分布于肺﹑胰 ﹑甲状腺﹑睾丸﹑毛发等处。器官组织中镉的含量﹐可因地区﹑环境污染情况的不同而有很大差异﹐并随 年龄的增加而增加。 进入体内的镉主要通过肾脏经尿排出﹐但也有相当数量由肝脏经胆汁随粪便排出。镉的排出速度很慢 ﹐人肾皮质镉的生物学半衰期是 10~30 年。 临床 镉及其化合物均有一定的毒性。吸入氧化镉的烟雾可产生急性中毒。中毒早期表现咽痛﹑咳嗽﹑胸闷 ﹑气短﹑头晕﹑恶心﹑全身酸痛﹑无力﹑发热等症状﹐严重者可出现中毒性肺水肿或化学性肺炎﹐有明 显的呼吸困难﹑胸痛﹑咯大量泡沫血色痰﹐可因急性呼吸衰竭而死亡。用镀镉的器皿调制或存放酸性食物 或饮料﹐饮食中可以含镉﹐误食后也可引起急性镉中毒。潜伏期短﹐通常经 10~20 分钟后﹐即可发生恶 心﹑呕吐﹑腹痛﹑腹泻等症状。严重者伴有眩晕﹑大汗﹑虚脱﹑上肢感觉迟钝﹑甚至出现抽搐﹑休克。一 般需经 3~5 天才可恢复。 长期吸入镉可产生慢性中毒﹐引起肾脏损害﹐主要表现为尿中含大量低分子量蛋白质﹐肾小球的滤 过功能虽多属正常﹐但肾小管的回收功能却减退﹐并且尿镉的排出增加。
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镉作业工人的肺气肿﹑贫血及骨骼改变也有报导﹐但这些改变与镉接触的确切关系尚不能肯定。国外 也有报导接触氧化镉的工人前列腺癌发病率较高。
防治 吸入大量氧化镉烟雾所致的急性中毒﹐其治疗与一般刺激性气体中毒的处理相同。关键在于防止肺水 肿。 应及早撤离出事现场﹑保持安静﹐卧床休息﹐吸入氧气﹐保持呼吸道畅通﹐可用 10%硅酮雾化吸入 ﹐以消除泡沫﹐肾上腺皮质激素能降低毛细血管通透性﹐宜早期定量使用。限制液体入量﹐给予抗生素防 止继发感染﹐急性食入性镉中毒时主要采用对症治疗﹐给予大量补液﹑注射阿托品用来止吐和消除腹痛。 慢性镉中毒引起肾脏损害者﹐膳食中应增加钙和磷酸盐的摄入﹐供给充足的锌和蛋白质﹐金属络合 剂依地酸二钠钙(caNa2EDTA)可增加镉的排出﹐但可加重肾脏的损害﹐目前在急﹑慢性中毒时均不主张使 用。有报导口服氮川三乙酸(NTA)能促使镉排出(主要经由粪便)﹐从而降低在体内的蓄积﹐而不损害肾脏功 能。 为了预防镉中毒﹐熔炼﹑使用镉及其化合物的场所﹐应具有良好的通风和密闭装置。焊接和电镀工艺 除应有必要的排风设备外﹐操作时应戴个人防毒面具。不应在生产场所进食和吸烟。中国规定的生产场所 氧化镉最高容许浓度为 0.1mg/m3。 镀镉器皿不能存放食品﹐特别是醋类等酸性食品。 镉污染土壤﹐可造成公害病痛痛病。镉对土壤的污染﹐主要通过两种形式﹐一是工业废气中的镉随风 向四周扩散﹐经自然沉降﹐蓄积于工厂周围土壤中﹐另一种方式是含镉工业废水灌溉农田﹐使土壤受到 镉的污染。因此为了防止镉对环境的污染﹐必须做好环境保护工作﹐严格执行镉的环境卫生标准。
Cd(OH)2==CdO+H2O 加热 [Cd(NH3)4]2++2OH-==Cd(OH)2+4NH3 2Cd2++3CO32-+2H2O=Cd2(OH)2CO3+2HCO33、硫化镉和镉的配合物 (1)硫化镉 Cd2++H2S=CdS+2H+
3CdS+8HNO3==3Cd(NO3)2+2NO+3S+4H2O (2)镉的配合物 [Cd(NH3)6]2+ [Cd(CN)4]24、含镉废水的处理 (1)中和沉淀法 Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+ (2)离子交换法 (3)其它:气浮法、碱性氯化法 发现
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湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽,加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈,形成卤 化镉。也可与硫直接化合,生成硫化镉。镉可溶于酸,但不溶于碱。镉的氧化态为+1、+2。氧化镉和氢氧 化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可形成多种配离子,如 Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl 等。 镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体危害严重,日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。
来源
在自然界中主要成硫镉矿而存在;也有小量存在于锌矿中,所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要
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矿物有硫镉矿(CdS),赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900 万吨。 用途 镉作为合金组土元能配成很多合金,如含镉 0.5%~1.0%的硬铜合金,有较高的抗拉强度和耐磨性。
镉(98.65%)镍(1.35%)合金是飞机发动机的轴承材料。很多低熔点合金中含有镉,著名的伍德易熔合金中含 有镉达 12.5%。镍—镉和银—镉电池具有体积小、容量大等优点。镉具有较大的热中子俘获截面,因此含银 (80%)铟(15%)镉(5%)的合金可作原子反应堆的控制棒。镉的化合物曾广泛用于制造颜料、塑料稳定剂、荧 光粉等。镉还用于钢件镀层防腐,但因其毒性大,这项用途有减缩趋势。
4
可用多种方法从含镉的烟尘或镉渣(如煤或炭还原或硫酸浸出法和锌粉置换)中获得金属镉。进一步提 纯可用电解精炼和真空蒸馏。镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀,对碱性物质的防腐蚀能力 强。镉可用于制造体积小和电容量大的电池。镉的化合物还大量用于生产颜料和荧光粉。硫化镉、硒化镉、 碲化镉用于制造光电池。
镉
CADMIUM,源自 kadmia,“泥土”的意思,1817 年发现。和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收 中子的优良金属,制成棒条可在原子反应炉内减缓核子连锁反应速率,而且在锌-镉电池中颇为有用。它的 鲜明的硫化物所制成的镉黄颜料,广受艺术家的欢迎。
基本信息 元素名称:镉 原子体积:13.1(立方厘米/摩尔) 元素在太阳中的含量:0.006(ppm) 元素在海水中的含量:太平洋表面 0.0000011(ppm) 地壳中含量:0.11(ppm) 元素符号:Cd 元素类型:金属元素 相对原子质量:112.4 原子序数:48 质子数:48 中子数: 同位素: 摩尔质量:112 氧化态:Main Cd+2 ,Other Cd+1 所属周期:5 所属族数:IIB 电子层排布: 2-8-18-18-2 晶体结构:晶胞为六方晶胞。 晶胞参数:
a = 297.94 pm b = 297.94 pm c = 297.94 pm α = 90° β = 90° γ = 120° 莫氏硬度:2 声音在其中的传播速率:2310(m/S) 电离能 (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 物理性质 镉是银白色有光泽的金属,熔点 320.9℃,沸点 765℃,密度 8650 kg/m3;。有韧性和延展性。镉在潮
2Cd+O2==2CdO 加热
Cd+S==CdS
Cd+X2==CdX2 (X=F、Cl、Br、I) 加热 加热
3Cd+2P==Cd3P2 加热
Cd+Se==CdSe
Cd+2ClH(dil)==CdCl2+H2
2Cd+2SO2==CdSO4+Cd来自百度文库 加热 加热
2Cd+Na==NaCd2 6Cd+Na==NaCd6 2、氢氧化镉和氧化镉 镉污染 Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+ Cd(OH)2+H+=Cd2++2H2O 加热
1817 年,德国的斯特罗迈厄,从不纯的氧化锌中分离出褐色粉,使它与木炭共热,制得镉。 首先发现镉的是德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔。他兼任政府委托的药商视察专员。正
是他在视察药商的过程中,观察到含锌药物中出现的问题,促使他在 1817 年发现了镉。由于发现的新金 属存在于锌中,就以含锌的矿石菱锌矿的名称 Calamine 命名它为 Cadmium,元素符号定为 Cd。
用于电底、制造合金等;并可做成原子反应堆中的中子吸收棒。镉氧化电位高,故可用作铁、钢、铜 之保护膜,广用于电镀上,并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安定剂。镉化合物可用 于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等之制造业。
辅助资料 镉与它的同族元素汞和锌相比,被发现的晚的多。它在地壳中含量比汞还多一些,但是汞一经出现就 以强烈的金属光泽、较大的比重、特殊的流动性和能够溶解多种金属的姿态吸引了人们的注意。镉在地壳 中的含量比锌少得多,常常以少量包含于锌矿中,很少单独成矿。金属镉比锌更易挥发,因此在用高温炼 锌时,它比锌更早逸出,逃避了人们的觉察。这就注定了镉不可能先于锌而被人们发现。 生物毒性 镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸 收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和 软化。 测定 环境工程领域中的镉绝大多数淡水的含镉量低于 1 微克/升,海水中镉的平均溶度为 0.15 微克/升。镉 的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。 环境监测中测定镉的方法有:原子吸收分光光度法、双流腙分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱 法等。 镉中毒 有急性﹑慢性中毒之分。吸入含镉气体可致呼吸道症状﹐经口摄入镉可致肝﹑肾症状。 镉不是人体的必需元素。人体内的镉是出生后从外界环境中吸取的﹐主要通过食物﹑水和空气而进入 体内蓄积下来 镉的吸收和代谢 镉的烟雾和灰尘可经呼吸道吸入。肺内镉的吸收量约占总进入量的 25~40%。每日 吸 20 支香烟﹐可吸入镉 2~4ug。镉经消化道的吸收率﹐与镉化合物的种类﹑摄入量及是否共同摄入其它 金属有关。例如钙﹑铁摄入量低时﹐镉吸收可明显增加﹐而摄入锌时﹐镉的吸收可被抑制。吸收入血液的 镉﹐主要与红细胞结合。肝脏和肾脏是体内贮存镉的两大器官﹐两者所含的镉约占体内镉总量的 60%。据 估计﹐40~60 岁的正常人﹐体内含镉总量约 30mg﹐其中 10mg 存于肾﹐4mg 存于肝﹐其余分布于肺﹑胰 ﹑甲状腺﹑睾丸﹑毛发等处。器官组织中镉的含量﹐可因地区﹑环境污染情况的不同而有很大差异﹐并随 年龄的增加而增加。 进入体内的镉主要通过肾脏经尿排出﹐但也有相当数量由肝脏经胆汁随粪便排出。镉的排出速度很慢 ﹐人肾皮质镉的生物学半衰期是 10~30 年。 临床 镉及其化合物均有一定的毒性。吸入氧化镉的烟雾可产生急性中毒。中毒早期表现咽痛﹑咳嗽﹑胸闷 ﹑气短﹑头晕﹑恶心﹑全身酸痛﹑无力﹑发热等症状﹐严重者可出现中毒性肺水肿或化学性肺炎﹐有明 显的呼吸困难﹑胸痛﹑咯大量泡沫血色痰﹐可因急性呼吸衰竭而死亡。用镀镉的器皿调制或存放酸性食物 或饮料﹐饮食中可以含镉﹐误食后也可引起急性镉中毒。潜伏期短﹐通常经 10~20 分钟后﹐即可发生恶 心﹑呕吐﹑腹痛﹑腹泻等症状。严重者伴有眩晕﹑大汗﹑虚脱﹑上肢感觉迟钝﹑甚至出现抽搐﹑休克。一 般需经 3~5 天才可恢复。 长期吸入镉可产生慢性中毒﹐引起肾脏损害﹐主要表现为尿中含大量低分子量蛋白质﹐肾小球的滤 过功能虽多属正常﹐但肾小管的回收功能却减退﹐并且尿镉的排出增加。
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镉作业工人的肺气肿﹑贫血及骨骼改变也有报导﹐但这些改变与镉接触的确切关系尚不能肯定。国外 也有报导接触氧化镉的工人前列腺癌发病率较高。
防治 吸入大量氧化镉烟雾所致的急性中毒﹐其治疗与一般刺激性气体中毒的处理相同。关键在于防止肺水 肿。 应及早撤离出事现场﹑保持安静﹐卧床休息﹐吸入氧气﹐保持呼吸道畅通﹐可用 10%硅酮雾化吸入 ﹐以消除泡沫﹐肾上腺皮质激素能降低毛细血管通透性﹐宜早期定量使用。限制液体入量﹐给予抗生素防 止继发感染﹐急性食入性镉中毒时主要采用对症治疗﹐给予大量补液﹑注射阿托品用来止吐和消除腹痛。 慢性镉中毒引起肾脏损害者﹐膳食中应增加钙和磷酸盐的摄入﹐供给充足的锌和蛋白质﹐金属络合 剂依地酸二钠钙(caNa2EDTA)可增加镉的排出﹐但可加重肾脏的损害﹐目前在急﹑慢性中毒时均不主张使 用。有报导口服氮川三乙酸(NTA)能促使镉排出(主要经由粪便)﹐从而降低在体内的蓄积﹐而不损害肾脏功 能。 为了预防镉中毒﹐熔炼﹑使用镉及其化合物的场所﹐应具有良好的通风和密闭装置。焊接和电镀工艺 除应有必要的排风设备外﹐操作时应戴个人防毒面具。不应在生产场所进食和吸烟。中国规定的生产场所 氧化镉最高容许浓度为 0.1mg/m3。 镀镉器皿不能存放食品﹐特别是醋类等酸性食品。 镉污染土壤﹐可造成公害病痛痛病。镉对土壤的污染﹐主要通过两种形式﹐一是工业废气中的镉随风 向四周扩散﹐经自然沉降﹐蓄积于工厂周围土壤中﹐另一种方式是含镉工业废水灌溉农田﹐使土壤受到 镉的污染。因此为了防止镉对环境的污染﹐必须做好环境保护工作﹐严格执行镉的环境卫生标准。
Cd(OH)2==CdO+H2O 加热 [Cd(NH3)4]2++2OH-==Cd(OH)2+4NH3 2Cd2++3CO32-+2H2O=Cd2(OH)2CO3+2HCO33、硫化镉和镉的配合物 (1)硫化镉 Cd2++H2S=CdS+2H+
3CdS+8HNO3==3Cd(NO3)2+2NO+3S+4H2O (2)镉的配合物 [Cd(NH3)6]2+ [Cd(CN)4]24、含镉废水的处理 (1)中和沉淀法 Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+ (2)离子交换法 (3)其它:气浮法、碱性氯化法 发现
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湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽,加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈,形成卤 化镉。也可与硫直接化合,生成硫化镉。镉可溶于酸,但不溶于碱。镉的氧化态为+1、+2。氧化镉和氢氧 化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可形成多种配离子,如 Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl 等。 镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体危害严重,日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。
来源
在自然界中主要成硫镉矿而存在;也有小量存在于锌矿中,所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要
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矿物有硫镉矿(CdS),赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900 万吨。 用途 镉作为合金组土元能配成很多合金,如含镉 0.5%~1.0%的硬铜合金,有较高的抗拉强度和耐磨性。
镉(98.65%)镍(1.35%)合金是飞机发动机的轴承材料。很多低熔点合金中含有镉,著名的伍德易熔合金中含 有镉达 12.5%。镍—镉和银—镉电池具有体积小、容量大等优点。镉具有较大的热中子俘获截面,因此含银 (80%)铟(15%)镉(5%)的合金可作原子反应堆的控制棒。镉的化合物曾广泛用于制造颜料、塑料稳定剂、荧 光粉等。镉还用于钢件镀层防腐,但因其毒性大,这项用途有减缩趋势。
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可用多种方法从含镉的烟尘或镉渣(如煤或炭还原或硫酸浸出法和锌粉置换)中获得金属镉。进一步提 纯可用电解精炼和真空蒸馏。镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀,对碱性物质的防腐蚀能力 强。镉可用于制造体积小和电容量大的电池。镉的化合物还大量用于生产颜料和荧光粉。硫化镉、硒化镉、 碲化镉用于制造光电池。
镉
CADMIUM,源自 kadmia,“泥土”的意思,1817 年发现。和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收 中子的优良金属,制成棒条可在原子反应炉内减缓核子连锁反应速率,而且在锌-镉电池中颇为有用。它的 鲜明的硫化物所制成的镉黄颜料,广受艺术家的欢迎。
基本信息 元素名称:镉 原子体积:13.1(立方厘米/摩尔) 元素在太阳中的含量:0.006(ppm) 元素在海水中的含量:太平洋表面 0.0000011(ppm) 地壳中含量:0.11(ppm) 元素符号:Cd 元素类型:金属元素 相对原子质量:112.4 原子序数:48 质子数:48 中子数: 同位素: 摩尔质量:112 氧化态:Main Cd+2 ,Other Cd+1 所属周期:5 所属族数:IIB 电子层排布: 2-8-18-18-2 晶体结构:晶胞为六方晶胞。 晶胞参数:
a = 297.94 pm b = 297.94 pm c = 297.94 pm α = 90° β = 90° γ = 120° 莫氏硬度:2 声音在其中的传播速率:2310(m/S) 电离能 (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 物理性质 镉是银白色有光泽的金属,熔点 320.9℃,沸点 765℃,密度 8650 kg/m3;。有韧性和延展性。镉在潮