海洋环境监测
一、名词定义
中文名称:镉
英文名称:cadmium
分子式:Cd
相对分子质量:112.4
二、名词简介
1、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”。
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。
2、用途
(1)用于制造合金: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%。
 (2)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(中子吸收)控制棒。
 (3)镉的化合物曾广泛用于制造(黄色)颜料、塑料稳定剂、(电视映像管)荧光粉、杀虫剂、杀菌剂、油漆等。
 (4)用于电镀等:镉氧化电位高,故可用作铁、钢、铜之保护膜,广用于电镀防腐上,但因其毒性大,这项用途有减缩趋势。
 (5)用于充电电池:镍—镉和银—镉电池具有体积小、容量大等优点
三、在环境中的表现形式及存在方式
镉是一种稀有分散元素,未经污染的土壤中镉主要来源于成土的母质,一般在世界范围内土壤中镉的含量为0.01-2.00 mg/kg,中值含量为0.35mg/kg,在土壤中的镉的来源主要归于自然和人为活动两种来源,前者来源于岩石和土壤的本底值,而后者则来源于工业“三废”和含镉肥料大量的施用。
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),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。
镉在土壤中以水溶性镉和非水溶性镉两种形式存在。水溶性镉常以简单离子或简单配离子的形式存在,如Cd2+、CdCl+、CdSO4,石灰性土壤中还有CdHCO3+。非水溶性镉主要为CdS、CdCO3 及胶体吸附态镉等。其中,镉在旱地土壤中以CdCO3、Cd3(PO42 和Cd(OH)2 的形态存在,并以CdCO3 为主,尤其是在pH 值>7 的石灰性土壤中更以CdCO3 居多;而镉在淹水土壤中则多以CdS 的形态存在。由于土壤对镉的吸附能力很强,土壤中呈吸附交换态的镉所占比例较大。但土壤胶体吸附的镉一般随pH值的下降其溶出率增加,当pH=4 时,溶出率超过50%,而当pH=7.5 时,交换吸附态的镉则很难被溶出。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。(陈延钦)