
镉(Cadmium)简介
镉是一种化学元素,符号为Cd,原子序数为48,原子量为112.411。它属于周期表中的ⅡB族元素。
1. 发现与命名由来
镉这一元素最初由F.施特罗迈尔从碳酸锌中意外发现。它的命名来源于拉丁文的Cadmia,意为“菱锌矿”。
2. 分布及存在形态
镉在自然界中通常不以单独的形式存在,而是以化合物的形态为主。虽然存在硫镉矿和菱镉矿等矿物,但这些矿物相当稀少。镉主要存在于闪锌矿和方铅矿中,因此在采矿过程中作为锌、铜、铅的副产品被提取。天然镉有八种稳定的同位素。
3. 物理特性
镉是一种具有银白色、略带蓝色光泽的金属。它的质地柔软,可以用刀切割,同时具有良好的韧性。该金属的熔点为321.07℃,沸点是767℃。在20℃下,其密度为8.65克/立方厘米。镉蒸气具有深色并且有毒。
4. 化学性质
镉原子的电子组态以及常见的氧化态为+2,也有少量化合物中的+1氧化态。镉不溶于碱,但易于与酸反应。在潮湿的空气中,镉的表面会形成氧化膜;当加热时,它会转化为褐色的氧化镉CdO。镉与卤素在高温下反应剧烈,生成卤化镉(X代表卤族元素),也能直接与硫化合形成硫化镉CdS。
5. 应用领域
镉在工业上具有广泛的应用。它曾被大量用于电镀领域,制造美观的表层。镉也被用于制造可循环使用的镉镍电池。在核反应堆中,镉由于其较大的热中子吸收截面,被用作控制棒和紧急关闭棒。
6. 安全警示
值得注意的是,镉及其化合物是有毒的,含镉的溶液也会污染环境。在工业操作过程中,如熔化、倾倒、焊接、燃烧等与镉有关的操作,都可能产生含镉的蒸汽或烟尘,这些都对人类健康构成威胁。在使用镉时,必须注意防护措施。
(本文摘编自《大百科全书(第2版)》第7册,大百科全书出版社,2009年出版)
