镉存在于地壳、矿物、岩石、土壤和水中。另一部分元素由于火山活动、火灾和工业废物而移动到大气中。由于它在自然状态下并不常见,因此它是通过生产铅、铜和锌等金属获得的。在以下条目中了解有关这种金属的更多信息。
什么是镉?
作为一种化学元素,它是元素周期表中原子序数为48的过渡金属。它重、有毒、柔软、蓝白色且熔点低,非常适合制造镍合金、焊料和电池。
镉符号
Cd这个名字来源于希腊语kadmeia ,意思是炉甘石或杂质。它之所以得此名,是因为在微量碳酸锌中发现了该元素,它改变了该化合物的颜色,这种作用在纯净时不会发生。
镉的特性
镉元素是一种柔软、有延展性的金属,位于元素周期表第 12 族,符号为 Cd。在高温下能够改变色调。此外,热量使其转变为液体和气体。其他属性如下:
- 状况:坚固且沉重。
- 可延展性:高,允许获得适合不同工业应用的元件薄片。
- 味道和气味: 金属味,无特殊气味。
- 组成:它有 48 个电子和质子以及 64 个中子。
- 毒性:它很高,被认为是地壳中毒性最强的金属。
- 反应性:对酸和氧的反应性高。此外,在高温下它是易燃的,会产生氧化镉。
- 结构:冷却后呈结晶状,形成八面体。
- 溶解性:不溶于水。然而,当它与其他元素结合时,它就会溶解并在水中快速运输。
镉的化学和物理性质
- 原子序数:48
- 周期:5
- 区块:D
- 组别:12人
- 氧化态:+1、+2
- 共价半径 (Å): 148 pm
- 平均半径: 155h
- 密度: 8650公斤/立方米
- 电子排布: [Kr]4d10 5s2
- 原子质量(克/摩尔): 112.411 u
- 每个壳层电子数: 2, 8, 18, 18, 2
- 第一电离势: (eV):867.8
- 沸点: 768 ℃
- 熔点: 321 ℃
- 原子半径: 161h
- 电负性: 1.69
- 比热: 233 J/(K·kg)
- 导热系数: 96.8W/(Km)
镉的来源
化学元素镉于 1817 年由德国的 Friedrich Strohmeyer 发现。他从碳酸锌样品中以不纯的残留物形式获得了它。他注意到该化合物在受热时颜色会发生变化。因此,他进行了一些实验,通过焙烧和还原硫来分离它。后来他注意到它的毒性和金属特性,所以今天它可以在化学领域广泛使用。
镉有什么用途?
该元素耐腐蚀、熔点低、延展性高。这些原因使其可用于电池制造、金属涂层和电导体的制造。镉的其他用途包括:
- 低温合金设计,具有最小的摩擦系数和对不稳定反应的高抵抗力。
- 使用在高温下激活的保险丝制造火灾安全警报器。
- 制造原子反应堆中子流控制棒。
- 氢氧化镉化合物用于电镀和镍镉电池电极的生产。
- 它用于制造搪瓷、玻璃颜料以及用作氢化催化剂。
- 其硬脂酸镉化合物可作为 PVC 材料的稳定剂,抵抗光和气候因素的作用。
- 它用于烟火,为烟花赋予颜色。
- 硫酸镉在医学领域用作收敛剂。
镉是如何获得的?
它是从铜和铅中提取锌的副产品而获得的,其含量为0.50%。加热后,这两种元素以氧化物形式出现,并被还原为碳,从而释放出金属。然后进行分馏以获得完全纯净的样品。
镉毒性
它属于人类致癌物类别。目前,人类增加了金属的使用,因此毒性风险每天都存在。它能够通过空气传播很长的距离,吸烟或在金属行业工作的人会直接吸入它。
综上所述,镉是一种重质且有毒的环境过渡元素。它具有延展性和延展性,熔点低,可用于各种热合金和核合金。