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镉对人体的危害有什么

镉(gé),英文cadmium,源自kadmia,“泥土”的意思,1817年发现。和锌一同存在于自然界中。它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。下面,大家一起来看看吧。

目录 镉对人体的危害有什么 镉的物理性质 镉的储量分布 镉的发现 镉的用途

1镉对人体的危害有什么

  进入人体的镉,在体内形成镉硫蛋白,通过血液到达全身,并有选择性地蓄 积于肾、肝中。肾脏可蓄积吸收量的1/3,是镉中毒的靶器官。

  此外,在脾、胰、甲状腺、睾丸和毛发也有一定的蓄积。镉的排泄途径主要通过粪便,也有少量从 尿中排出。在正常人的血中,镉含量很低,接触镉后会升高,但停止接触后可迅速恢复正常。镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合,能使许多酶系统受到抑 制,从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。

  镉还会损伤肾小管,使人出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等症状,并使尿钙和尿酸的排出量增加。肾功能不全又会影响 维生素D3的活性,使骨骼的生长代谢受阻碍,从而造成骨骼疏松、萎缩、变形等。慢性镉中毒主要影响肾脏,最典型的例子是日本著名的公害病——痛痛病。慢性镉中毒还可引起贫血。

  急性镉中毒,大多是由于在生产环境中一次吸入或摄入大量镉化物引起。大剂量的镉是一种强的局部刺激剂。含镉气体通过呼吸道会引起呼吸 道刺激症状,如出现肺炎、肺水肿、呼吸困难等。镉从消化道进入人体,则会出现呕吐、胃肠痉挛、腹疼、腹泻等症状,甚至可因肝肾综合症死亡。

  从动物实验和人群的流行病学调查中发现,镉还可使温血动物和人的染色体发生畸变。镉的致畸作用和致癌作用(主要致前列腺癌),也经动物实验得到证实,但尚未得到人群流行病学调查材料的证实。

2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,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。

3镉的储量分布

  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),贮存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900万吨。

  亚洲是全球最大的初级镉金属产区,以中国、韩国、日本为主。

  2011年受日本东北部地震的影响,日本境内几个主要的镉生产基地暂时关闭,2012年日本相关企业的逐步复工促进了全球镉产量的增长,据统计2012年全球镉产量为2.3万吨。

  根据美国国家地质局2013年1月发布的全球矿产统计数据:2012年中国镉产量为7000吨,占全球总产量的30.43%;2012年朝鲜镉产量为4100吨,占全球总产量的17.83%。

4镉的发现

  1817年,德国的斯特罗迈厄,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

5镉的用途

  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。

  镉电池图册镉(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.镉还用于制造电工合金,如电器开关中的电触头大多采用银氧化镉材料,具有导电性能好,燃弧小,抗熔焊性能好等优点,广泛的用于家用电器开关,汽车继电器等 ,但是由于镉有毒并且受欧盟《报废电子电器设备指令》(WEEE)和《关于在电子电器设备中限制使用某些有害物质的指令》(RoHS)两项指令的影响,电器开关中的银氧化镉材料逐渐被环保材料如银氧化锡,银镍材料所取代。