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镉
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镉
镉（gé）英文为Cadmium，元素符号Cd，元素周期表中原子序数为48,相对原子质量为112.41，属第五周期ⅡB族元素。镉是金属元素,其金属密度为8.65g/cm³。镉呈银白色，略带淡蓝色光泽，质软耐磨，有韧性和延展性，易燃且有刺激性。熔点为320.9℃，其沸点在765~767℃之间。在自然界是比较稀有的元素，地壳中含量约为0.1~0.2mg/kg。镉赋存在锌矿中。镉在潮湿空气中可缓慢氧化并失去光泽，加热时生成棕色的氧化层，镉蒸汽燃烧产生棕色的烟雾。镉与硫酸、盐酸和硝酸作用产生镉盐。镉对盐水和碱液有良好的抗蚀性能。镉可用于制作镍镉电池、用于塑胶制造和金属电镀、制作车胎、某些发光电子组件和核子反应炉原件等。镉的氧化物呈棕色，硫化物呈鲜艳的黄色，是一种很难溶解的颜料，常用作生产颜料、油漆、染料、印刷油墨等中某些黄色颜料。镉对人体和环境会造成巨大危害，须注意防范。
镉与它的同族元素汞和锌相比，被发现得晚的多。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。
1817年，德国人施特罗迈尔(F. Stromeyer)在哥廷根大学时，从碳酸锌中发现了一种新元素，同一时期赫尔曼和罗洛夫(J.C.H.Roloff)也从氧化锌中发现了镉。
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。
在自然界中的存在
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。镉的主要矿物有硫镉矿(CdS)，经常与风化的闪锌矿和纤维锌矿关联很大，但是程度不深。镉的世界储量估计为 900万吨。
镉在地壳中含量约为0.1~0.2mg/kg。镉的单独矿物不多，一般作为锌的伴生矿存在。在普通的锌矿中，锌与镉的比例范围是200:1至400:1之间。闪锌矿是锌矿中最具有经济开采价值的矿物，掺杂其他矿物的量最少，镉与锌化学性质有些相似，所以在闪锌矿的晶格中经常替代锌。
世界各国的分布
根据美国地质调查局(USGS)2014年公布的数据显示，截止2013年全球镉储量总量为500,000吨，目前中国是各国当中镉储量最为丰富的国家，以92,000吨镉储量占全球总量的18.4%。其他蕴藏镉资源较丰富的国家有：秘鲁、墨西哥、印度、俄罗斯、美国等。
我国的详细储量
中国镉资源储量：92,000吨 (2013年USGS数据)。
资源分布特点：多与铅矿、锌矿等以共、伴生形式存在；镉矿主要分布在中部、西南部及华东地区。
中国的中部、西南部及华东地区镉资源探明储量占中国累计探明总储量的88%，保有储量占中国总保有储量的87.1%。据统计，中国镉采出量主要集中在西南地区，其镉采出量占中国总采出量的59.4%。
根据《全国各省矿产储量表》，我国探明具有镉矿储量的有23个省、市、自治区。根据《矿产工业要求参考手册》，镉矿规模按储量分类：大型镉矿储量大于3000吨，中型镉矿储量500—3000 吨，小型镉矿储量小于500吨。(数据截止2005年)
截至2005年底，全国镉地区镉采出量见表。据统计，全国计入统计的镉采出量为136.10kt。从不同地区来看，西南地区镉采出量达80.82kt，占总采出量的59.4%；其次为中南地区，其镉采出量占总采出量的22.8%；西北地区镉采出量也达到12.85kt，占总采出量的9.4%。云南省是镉资源产出大省，其镉采出量达63.20kt，占全国总采出量的46.4%；青海省镉资源储量虽然丰富，但尚未开采利用。由于镉的污染性很大，所以储量丰富的地区往往是污染最严重的地方。
“一块电池可污染三个标准游泳池”，这是对镉镍电池的说法。然而镍镉电池的应用广泛，数量巨大，如果不对废旧镉镍电池做处理，可想而知，废旧的镍镉电池对环境污染严重，因... [查看全部]
物理性质
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）
莫氏硬度：2
声音在其中的传播速率：2310（m/S）
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，若加热至沸点以上，则会产生氧化镉烟雾。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，且在人体内代谢较慢，日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。
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。
化学性质
元素类型：金属元素
原子序数：48
质子数：48
中子数：64
摩尔质量：112g/mol
氧化态：Main Cd+2 ，Other Cd+1
元素周期表位置：第五周期IIB族
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°
电离能(kJ /mol)：
M - M+ 867.6
M+ - M2+ 1631
M2+ - M3+ 3616
M3+ - M4+ 5300
M4+ - M5+ 7000
M5+ - M6
... 查看全文镉的最主要应用领域为电池行业，用在镍镉电池上，但是现在笔记本电脑和手机上的镍镉电池已经渐被锂离子电池所取代。镉的毒性已经催生了多项禁用立法，尤其是在欧盟地区。目前，全 球近86%的镉应用于制造镍镉电池，9%用于生产颜料，4%用于生产涂料，1%用于生产合金，太阳能电池板和稳定器。
镉镍电池
小型可携带镍镉电池占镍镉电池中镉消费量的80%，主要用于消费性电子产品中。工业应用的镍镉电池占余下的20%，这类电池主要用于航空和铁路行业：在航空应用中，镍镉电池可以为引擎提供启动电源，并且可以作为飞机电路的备用电源；在铁路交通体系中，镍镉电池用来启动机车引擎，为客车和轨道信号灯提供电源。
镍镉电池与其他化学电池相比，因其在成本上的优势，在中端消费电子产品和电器中非常受欢迎。2012年镍镉电池的平均价格在1.20 美元左右，比锂电子电池便宜近62%，比镍金属氰化物电池便宜77%。
在过去几年间，由于锂电子电池的成本不断下降且蓄电能力不断增强的背景下，锂电子电池在一些低端电子产品中开始取代镍镉电池。
镍镉电池与其他可充电电池在技术上相比拥有优越的稳定性和可靠性，所以镍镉电池在一些工业应用中依然保持其地位。
镍镉电池可以为电动车提供电源，也应用于很多混合动力车中。同时，镍镉电池也被用作为偏远地区和欠发达地区提供电能混合动力系统的缓冲存储器。这种混合动力系统具有可运输且可再生特点。
工业规模的镍镉电池也具备为并网太阳能或风能设备储能的潜力。在用电需求少的时间段储存多余的电能，并能够将其派遣到用电高峰期使用。镍镉电池的稳定性和可靠性也能使其在离岸的恶劣环境中应用。
颜料
无机的金黄色硫化镉主要被用作颜料。在颜料应用中，镉颜料是锌和汞的替代品，从金黄色到紫红色的镉硫化物是硒的替代品。镉颜料具有耐光、耐晒、耐候性优良、耐高温、遮盖力强、着色力强、不迁移、不渗色等特点，广泛应用于塑料、涂料、色母粒、橡胶、皮革、凹版印刷油
... 查看全文镉并不是人体必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，正常环境状态下，不会影响人体健康。镉和锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅共生。镉是一种环境污染物，可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒，一般情况下，过度摄入镉可导致人发生镉中毒。世界卫生组织将镉列为重点研究的食品污染物；国际癌症研究机构(IARC)将镉归类为人类致癌物，会对人类造成严重的健康损害；美国毒物和疾病登记署(ATSDR)将镉列为第7位危害人体健康的物质；我国也是将镉列为实施排放总量控制的重点监控指标之一。
20世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加。镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料或塑胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染。污染源主要是铅锌矿,以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料或触媒的工厂。
大气
大气中的镉主要来自工业生产，如有色金属的冶炼、煅烧，矿石的烧结，含镉废弃物的处理，包括废钢铁的熔炼，从汽车散热器回收铜，塑料制品的焚化等。进入大气的镉的化学形态有硫酸镉、硒硫化镉、硫化镉和氧化镉等，主要存在于固体颗粒物中，也有少量的氯化镉能以细微的气溶胶状态在大气中长期悬浮。
水体
水体中镉的污染主要来自地表径流和工业废水。硫铁矿石制取硫酸和由磷矿石制取磷肥时排出的废水中含镉较高，每升废水含镉可达数十至数百微克，大气中的铅锌矿以及有色金属冶炼、燃烧、塑料制品的焚烧形成的镉颗粒都可能进入水中；用锅作原料的触媒、颜料、塑料稳定剂、合成橡胶硫化剂、杀菌剂等排放的镉也会对水体造成污染，在城市用水过程中，往往由于容器和管道的污染也可使饮用水中镉含量增加。工业废水的排放使近海海水和浮游生物体内的镉含量高于远海，工业区地表水的镉含量高于非工业区。
土壤
每公斤土壤含镉量为 0.01—
... 查看全文镉大米，一般指镉含量超标的大米。镉通常通过废水排入环境中，再通过灌溉进入食物，水稻是典型的“受害作物”。
人长期食用含镉的食物会引起“痛痛病”（即骨癌病）。病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。病症持续几年后，患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨质松脆，就连咳嗽都能引起骨折。患者不能进食，疼痛无比。
镉大米主要产自湖南、湖北，2013年5月中国广东发现大量产自湖南的含镉毒大米，一度引起轰动。WHO对镉的安全标准就是基于对肾脏的毒性建立的，上限是每周每公斤体重7微克。
产生原因
镉大米带来了很大的恐慌其成因涉及方面比较多，它既是环境保护、土壤污染防治层面上的监管不达标，也是食品安全保障、市场秩序维护层面上的监管不达标。一方面，采矿企业“几乎没有环保设施”，重金属排污被放任自流地进入土壤农田；另一方面，被重金属严重污染的土地继续种植大米，农民没有收到任何来自政府方面的种植禁令。最后，重金属超标的大米进入市场交易。
镉污染大部分来自开矿，工业排放的镉不是很多，主要来自冶炼厂。采矿和冶炼会导致土壤镉污染。此外，一些肥料中也含有重金属镉。即使冶炼厂距离远，其排放的废气扩散后也可能随降雨落到农田中。虽然2013年工厂的重金属排放标准较严格，也不排除是当地因多年来工业生产历史，加上管理不善等原因累计造成的镉污染。要寻找稻米镉超标的原因，还需对当地大气、水和土壤都进行检测。
对人体的危害
镉是一种重金属元素，在冶金、塑料、电子等行业非常重要，却会对人体产生危害。镉中毒更大的麻烦在于它的长期性。即使停止了食用高镉大米，肾衰症状依然会持续。
慢性镉中毒的症状被命名为“痛痛病”，日本在几十年前就注意到了它的存在。中国还没有详细的病例统计。在日本的上述地区，统计的成人接近两万（占了当地人口的绝大部分），出现了近二百病例和
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