镉 | 72172-64-6

• 物质功能分类: 无机化工 - 单质
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相过渡金属化合物
• 中文名称: 镉
• 中文别名: 镉粉；镉粒/镉粉/高纯镉；水质镉标样；镉粒；镉CD；金属镉；镉合金；镉片
• 英文名称: cadmium
• 英文别名: Cd
• CAS: 72172-64-6；7440-43-9
• 化学式: Cd
• 分子量: 112.41
• InChiKey: BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  320.9 °C (lit.)
• 沸点：
  765 °C (lit.)
• 密度：
  8.65 g/mL at 25 °C (lit.)
• 溶解度：
  8.2mg/l，不溶
• 暴露限值：
  TLV-TWA 0.05 mg/m3 (for dusts and salts) (ACGIH), 0.2 mg/m3 (MSHA), 0.1 mg/m3 (OSHA), lowest feasible level in air (NIOSH); ceiling 0.3 mg/m3 (OSHA).
• 物理描述：
  SOFT BLUE-WHITE METAL LUMPS OR GREY POWDER. MALLEABLE. TURNS BRITTLE ON EXPOSURE TO 80 °C. TARNISHES ON EXPOSURE TO MOIST AIR.
• 颜色/状态：
  Silvery-white metal
• 气味：
  Odorless
• 蒸汽压力：
  VP: 1 Pa at 257 °C (sublimes); 10 Pa at 310 °C (sublimes); 100 Pa at 381 °C; 1 kPa at 472 °C; 10 kPa at 594 °C; 100 kPa at 767 °C
• 稳定性/保质期：
  Slowly oxidized by moist air to form cadmium oxide.
• 自燃温度：
  250 °C, (482 F) layer /Cadmium metal dust/
• 腐蚀性：
  Corrosion resistance poor in industrial atmosphere
• 汽化热：
  99.87 kJ/mole at 767 °C (boiling point)
• 折光率：
  Index of Refraction: 1.8 at 578 nm and 20 °C/D

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

ADMET

毒理性

• 致癌性证据

评估：有足够的人类证据证明镉及其化合物具有致癌性。有足够的实验动物证据证明镉化合物具有致癌性。对于镉金属的致癌性，实验动物中存在有限的证据。在进行整体评估时，工作组考虑到了证据表明离子态镉会在包括人类细胞在内的多种真核细胞中引起基因毒性效应。总体评估：镉及其化合物对人类具有致癌性（第1组）。/镉及其化合物/

Evaluation: There is sufficient evidence in humans for the carcinogenicity of cadmium and cadmium compounds. There is sufficient evidence in experimental animals for the carcinogenicity of cadmium compounds. There is limited evidence in experimental animals for the carcinogenicity of cadmium metal. In making the overall evaluation, the Working Group took into consideration the evidence that ionic cadmium causes genotoxic effects in a variety of types of eukaryotic cells, including human cells. Overall evaluation: Cadmium and cadmium compounds are carcinogenic to humans (Group 1). /Cadmium and cadmium compounds/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

癌症分类：B1组可能的人类致癌物

Cancer Classification: Group B1 Probable Human Carcinogen

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

分类：B1；可能的人类致癌物。分类依据：有限的职业流行病学研究证据表明，镉在调查者和研究人群之间是一致的。有充分的证据表明，通过吸入、肌肉注射和皮下注射，大鼠和小鼠致癌。在大鼠和小鼠的七项研究中，口服镉盐（醋酸盐、硫酸盐、氯化物）没有显示出致癌反应的证据。人类致癌性数据：有限。

CLASSIFICATION: B1; probable human carcinogen. BASIS FOR CLASSIFICATION: Limited evidence from occupational epidemiologic studies of cadmium is consistent across investigators and study populations. There is sufficient evidence of carcinogenicity in rats and mice by inhalation and intramuscular and subcutaneous injection. Seven studies in rats and mice wherein cadmium salts (acetate, sulfate, chloride) were administered orally have shown no evidence of carcinogenic response. HUMAN CARCINOGENICITY DATA: Limited.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

镉和镉化合物：已知是人类致癌物。

Cadmium and Cadmium Compounds: known to be human carcinogens.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构致癌物：镉及其化合物

IARC Carcinogenic Agent:Cadmium and cadmium compounds

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

吸收、分配和排泄

金属硫蛋白组织水平与锌、铜和镉金属浓度之间的关系在人类尸体解剖和老鼠的十个不同器官中进行了评估。人类尸体解剖标本来自10名20至50岁之间的男性，他们在突然死亡后2天内获得。检测的组织包括胰腺、肝脏、肾脏、大脑、小肠、胃、肌肉、心脏、肺和脾脏。除了大脑和小肠外，人类金属硫蛋白水平在所有检测的组织中均高于老鼠。金属硫蛋白水平在人类肝脏和肾脏皮质以及老鼠肾脏和大脑中最高。锌水平在人类肝脏、肾脏和肌肉中最高；铜水平在人类肝脏、大脑和心脏以及老鼠肝脏、肾脏和心脏中最高。人类肝脏和肾脏中发现了升高的镉水平。老鼠的所有镉水平均低于检测限。在人类肝脏的金属硫蛋白水平与锌和铜之间，以及人类肾脏皮质的金属硫蛋白与镉之间建立了显著的相关性。

The relationship between tissue levels of metallothionein and metal concentrations was assessed for zinc, copper, and cadmium in ten different organs from human autopsies and rats. Human autopsy specimens were obtained from ten males between the ages of 20 and 50 years within 2 days of sudden death. Tissues assayed included pancreas, liver, kidney, brain, small intestine, stomach, muscle, heart, lung, and spleen. Human metallothionein levels were higher than rat levels for all tissues assayed except brain and small intestine. The highest metallothionein levels were found in human liver and kidney cortex and rat kidney and brain. Zinc levels were highest for human liver, kidney, and muscle; and copper levels were highest for human liver, brain, and heart and rat liver, kidney, and heart. Elevated cadmium levels were found in human liver and kidney. All cadmium levels were below detectable limits in rats. Significant correlations were established between metallothionein levels and zinc and copper in human liver and between metallothionein and cadmium in human kidney cortex.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  8
• 立即威胁生命和健康浓度：
  9 mg Cd/m3

制备方法与用途

简介

镉：符号Cd。是一种柔和的蓝色金属，属于元素周期表第12组（以前为IIB）；第48号位。它的名称源于炉甘石的古名碳酸锌（ZnCO3），通常在与锌矿石（如闪锌矿ZnS）相关联时被发现，并且确实以矿物绿辉石CdS的形式出现。减少锌、铜和铅排放量时，镉通常作为副产品生产。镉金属不溶于冷水、热水、甲醇、乙醚或正辛醇。它是一种稳定的金属，与强氧化剂、硝酸盐、硝酸、硒和锌不相容，并且金属粉末可能是发火且易燃的。

发现历史

1817年，德国人施特罗迈尔（F. Stromeyer）在哥廷根大学时，在碳酸锌中发现了一种新元素。同一时期，赫尔曼与罗洛夫（J.C.H.Roloff）也从氧化锌中发现了镉，并根据拉丁文cadmia（菱锌矿）将其命名为“镉”。绿岩矿石中的CdS是唯一含镉的矿物。在处理锌、铜和铅矿石时，几乎所有的镉都是作为副产品获得的。

来源

镉被认为是一种稀有元素，尽管它广泛分布在地球的地壳中。据估计，地壳中的丰度为每公斤1.10-1毫克，是第65种最丰富的元素。然而，镉并不是自然界中的自由金属，并且通常与其他金属矿石相关联。它的丰度仅为锌的约千分之一，主要在绿岩矿石中发现，该矿石含有亚硫酸镉（CdS）。尽管这种矿石中的镉含量不足以进行经济开采，但它常与锌、铅和铜矿石共同出现。

应用

镉可用于电镀、镍镉存储电池、其他金属涂层、轴承及低熔点合金，并在核反应堆中作为控制棒。镉化合物具有广泛的应用范围，包括染色纺织品、电视荧光粉、颜料与搪瓷以及半导体和太阳能电池。它还用于制造高纯材料。

危害性

镉对肾脏、骨骼和呼吸系统有毒性作用，被列为人类致癌物。它在环境中普遍存在但含量不高，由于人类活动而大大增加了其水平。通过大气传输，镉可以在释放后传播很远距离，并且容易蓄积于许多生物体内，特别是在软体动物和甲壳类动物中。蔬菜、谷类以及含淀粉的根茎植物中也可发现低浓度的镉。

化学性质

六方形银白色有延展性的金属。它溶于热硫酸、稀硝酸或硝酸铵溶液，在热盐酸中溶解缓慢，不溶于水。

用途

• 制备镉盐
• 制造镉蒸汽灯
• 生产烟幕弹
• 配制镉汞剂与颜料
• 合金制造
• 电镀镉
• 焊药
• 标准电池
• 冶金去氧剂

毒性

参见氧化镉。金属镉有毒，属于高毒性物质。

• 急性毒性：口服 - 大鼠 LD50: 225毫克/公斤；小鼠 LD50: 890毫克/公斤
• 可燃性危险特性：高温排出有毒含镉蒸汽
• 储运特性：库房通风低温干燥，与食品原料分开储存

生产方法

以金属镉为原料，经减压蒸馏精制后制得高纯镉成品。

类别

有毒物质

急性毒性分级

高毒

灭火剂

干粉、二氧化碳；1211；泡沫

职业标准

TWA 0.05 毫克/立方米 (镉及其盐)

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  镉 在 H₂SO₃ 作用下， 以 盐酸 为溶剂， 生成 cadmium(II) sulphide
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Cd: MVol., 20, page 48 - 51

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  potassium tetracyanocadmate(II) 在 氢化钾 作用下， 以 氨 为溶剂， 生成 镉
  参考文献：
  名称：

  A Study of the Products Obtained by the Reducing Action of Metals upon Salts in Liquid Ammonia Solution. VIII. The Reduction of Complex Cyanides

  摘要：

  DOI：

  10.1021/ja01263a055
• 作为试剂：
  描述：

  2-硝基苯甲醚 在 溶剂黄146 、 镉 作用下， 生成 N-(2-甲氧基苯基)羟胺
  参考文献：
  名称：

  Lukaschewitsch, Zhurnal Obshchei Khimii, 1937, vol. 7, p. 2209,2219, 2220

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Reactions in mixed non-aqueous systems containing sulphur dioxide. Part 2. The dissolution of transition metals in the binary mixture dimethyl sulphoxide–sulphur dioxide, and ion-pair formation involving the sulphoxylate radical ion in mixed solvents containing sulphur dioxide
  作者：W. David Harrison、J. Bernard Gill、David C. Goodall

  DOI：10.1039/dt9790000847

  日期：——

  The metals (Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, and Cd) react with the mixed non-aqueous solvent dimethyl sulphoxide–sulphur dioxide to form the metal disulphates. Other metals (M = Ce, Pr, Eu, Dy, or U) dissolve in the mixed solvent, but it has not been possible to characterize the products. The existence of the [SO2]– radical ion, and of ion pairs containing a metal ion and [SO2]–, has been demonstrated

  金属（Ti，V，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn和Cd）与混合的非水溶剂二甲基亚砜-二氧化硫反应形成金属二硫化物。其他金属（M = Ce，Pr，Eu，Dy或U）溶解在混合溶剂中，但无法表征产物。已经证明存在[SO 2 ] -自由基离子以及包含金属离子和[SO 2 ] -的离子对的存在，可以用于金属在含有二氧化硫的非水溶剂中的溶液。在介电常数，施主数和金属在含二氧化硫的溶剂中的反应性之间已经建立了相关性。
• Syntheses and X-ray characterization of metal complexes with the pentadentate thiosemicarbazone ligand bis(4-N-methylthiosemicarbazone)-2,6-diacetylpyridine. The first pentacoordinate lead(<scp>ii</scp>) complex with a pentagonal geometry
  作者：Rosa Pedrido、Manuel R. Bermejo、M. José Romero、Miguel Vázquez、Ana M. González-Noya、Marcelino Maneiro、M. Jesús Rodríguez、M. Isabel Fernández

  DOI：10.1039/b416296j

  日期：——

  the electrochemical synthesis and characterization of new neutral manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, cadmium and lead complexes with the ligand bis(4-N-methylthiosemicarbazone)-2,6-diacetylpyridine, H4DAPTsz-Me. X-Ray structures of [Mn(H2DAPTsz-Me)(EtOH)2] 1, [Pb(H2DAPTsz-Me)] 3 and [Zn(H2DAPTsz-Me)]2·EtOH·2H2O 4, were also determined. In these complexes the ligand behaves as bis-deprotonated

  在本文中，我们描述了新型中性锰，铁，钴，镍，铜，锌，镉和铅配合物的电化学合成和表征。 配体双（4 - N-甲基硫代半脲）-2，6-二乙酰基吡啶，H 4 DAPTsz-Me。[Mn（H 2 DAPTsz-Me）（EtOH）2 ] 1，[Pb（H 2 DAPTsz-Me）] 3和[Zn（H 2 DAPTsz-Me）] 2 ·EtOH·2H 2 O的X射线结构4，也被确定。在这些复杂的配体表现为双去质子化和SNNNS五齿。在锰配合物中，金属在扭曲的五边形-双锥体环境中七配位，N 3 S 2供体为配体 在五角形的腰带和两个 溶剂分子占据轴向位置。在铅络合物3中，金属是五配位的，仅与金属的5个供体原子结合配体由于存在“惰性对效应”。双螺旋锌络合物4显示每个锌原子具有不同的配位几何形状，一个八面体为六坐标，而另一个为扭曲的四面体四坐标。
• Metal self-recognition: a pathway to control the formation of dihelicates and mesocates
  作者：Miguel Martínez-Calvo、María J. Romero、Rosa Pedrido、Ana M. González-Noya、Guillermo Zaragoza、Manuel R. Bermejo

  DOI：10.1039/c2dt31770b

  日期：——

  We have studied the factors that affect the formation of different metallosupramolecular architectures by metal direct self-assembly. A synthetic route has been developed to obtain mesocates or dihelicates selectively. For this purpose a series of five bisthiosemicarbazone ligands derived from 1,3-diacetylbenzene were designed and synthesised. Namely H2LMe, H2LEt, H2LPh, H2LPhN and H2LPhOMe with different substituents on the 4-N terminal position of the thiosemicarbazone strands. The Co(II), Zn(II) and Cd(II) complexes of these ligands were prepared by an electrochemical procedure. Crystallographic studies revealed the formation of mesocates for Co(II) and Zn(II) metal ions whereas the Cd(II) complexes gave a bishelical supramolecular structure. Therefore these bisthiosemicarbazone ligands enable the selective isolation of mesocate or dihelicate complexes by using a specific metal ion.

  我们研究了通过金属直接自组装形成不同金属超分子架构的影响因素。开发了一种合成路线，以选择性地获得中腔配合物或双螺旋配合物。为此，设计并合成了由1,3-二乙酰基苯衍生的一系列五个双硫半缩氨基脲配体。即H2LMe、H2LEt、H2LPh、H2LPhN和H2LPhOMe，它们在硫半缩氨基脲链的4-N末端位置具有不同的取代基。通过电化学程序制备了这些配体的Co(II)、Zn(II)和Cd(II)配合物。晶体学研究揭示了Co(II)和Zn(II)金属离子形成了中腔配合物，而Cd(II)配合物则形成了一种双螺旋超分子结构。因此，这些双硫半缩氨基脲配体通过使用特定的金属离子，能够选择性地分离出中腔配合物或双螺旋配合物。
• Biological and electrochemical studies of Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ and Cd2+ metal complexes of Schiff base ligand derived from 4-amino benzoic acid and isonicotinic hydrazide
  作者：Pankaj Kosti、Gowhar Ahmad Naikoo、Ratnesh Das、Neha Mishra、Sushil Kashaw

  DOI：10.1007/s13738-020-02148-x

  日期：2021.7

  Ten metal complexes of Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ and Cd2+ were synthesized by two novel Schiff bases derived from condensation of m-pthalaldehyde with 4-amino benzoic acid and isonicotinic hydrazide. The as-synthesized metal complexes were characterized and explored by different spectroscopic techniques. FT-IR spectra have confirmed the presence of C=N bands as well as UV–Vis spectroscopy in both Schiff

  的Co十金属络合物2+，镍2+，铜2+，锌2+和Cd 2+被来自的缩合衍生的两种新型希夫碱合成米-pthalaldehyde与4-氨基苯甲酸和异烟酰肼。通过不同的光谱技术对合成后的金属配合物进行表征和探索。FT-IR光谱证实了Schiff碱KM-1和KM-2均存在C = N谱带以及UV-Vis光谱。评价所有制备的化合物对大肠杆菌和痤疮丙酸杆菌的抗菌活性。与KM-2相比，KM-1及其金属络合物已显示出有效的结果。M 2+配合物在电解液（Pt电极）中的循环伏安图电化学研究表明，电化学不可逆的氧化和还原反应。
• Quantum Dots in Visible-Light Photoredox Catalysis: Reductive Dehalogenations and C–H Arylation Reactions Using Aryl Bromides
  作者：Anuushka Pal、Indrajit Ghosh、Sameer Sapra、Burkhard König

  DOI：10.1021/acs.chemmater.7b01109

  日期：2017.6.27

  ZnSe/CdS core/shell QDs for the synthetically important photoredox catalytic activation of carbon–halogen bonds in dehalogenation and C–H arylation reactions using (hetero)aryl halides as bench-stable inexpensive bulk starting materials, under very mild reaction conditions. The outstanding catalytic activity of ZnSe/CdS core/shell QDs is a direct consequence of the high specific surface area and homogeneity

  在最近的过去，可见光介导的光氧化还原催化在非常温和和生态良好的条件下对新合成方法的开发产生了巨大的影响。尽管半导体纳米晶体或量子点（QD）具有适合光氧化还原催化应用的光电和氧化还原特性，但令人惊讶的是，很少探索将其用于活化有机分子合成中具有挑战性的化学键。我们在此报告ZnSe / CdS核/壳量子点在脱卤和CH芳基化反应中使用重要的光-氧化还原催化碳-卤键的应用，该反应使用（杂）芳基卤化物作为稳定的廉价廉价散装原料，反应条件温和。