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镉的物理化学性质

文章插图
镉是一种蓝白色的过渡金属，性质柔软，有毒，能在锌矿中找到 。镉和锌均会用作电池材料 。接下来我为你推荐镉的物理化学性质，一起看看吧!
镉的物理性质
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 。
镉的化学性质
1.燃烧加热
2Cd+O2==2CdO Cd+S==CdS
加热
Cd+X2==CdX2 (X=F、Cl、Br、I)
加热
3Cd+2P==Cd3P2 Cd+Se==CdSe
Cd+2ClH(dil)==CdCl2+H2
加热
2Cd+2SO2==CdSO4+CdS
加热
2Cd+Na==NaCd2 6Cd+Na==NaCd6
2.氢氧化镉和氧化镉
Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+ Cd(OH)2+H+=Cd2++2H2O
加热
Cd(OH)2==CdO+H2O
加热
[Cd(NH3)4]2+ +2OH-==Cd(OH)2+4NH3
2Cd2++3CO3 2- +2H2O=Cd2(OH)2CO3+2HCO3-
3.硫化镉和镉的配合物
(1)硫化镉
Cd 2+ +H2S=CdS+2H+
3CdS+8HNO3==3Cd(NO3)2+2NO+3S+4H2O
(2)镉的配合物
[Cd(NH3)6]2+
[Cd(CN)4]2-
4.含镉废水的处理
(1)中和沉淀法
Cd 2+ +2OHˉ=Cd(OH)2
(2)离子交换法
【镉的物理化学性质】(3)其它：气浮法、碱性氯化法
镉的用途特点
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、锂-镉电池具有体积小、容量大等优点 。
6.用于制镉盐、镉蒸气灯、烟幕弹、镉汞剂、颜料、合金、电镀镉、焊药、标准电池、冶金去氧剂等 。为半导体用高纯材料,用于制备高纯镉盐,用作高纯试剂 。
镉，重有色金属元素，化学符号Cd，原子序数48，1817年发现 。单质为银白色金属，是一种吸收中子的优良金属，制成棒条可在核反应堆内减缓链式裂变反应速率，而且在锌-镉电池中颇为有用 。它的硫化物颜色鲜明用来制成镉黄颜料 。
发现由来
1817年，德国的斯特罗迈尔，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矿中，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 。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 。
测定方法
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：原子荧光光谱法、原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱法等 。

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