编辑“︁镉”︁

{{Elementbox
|name=镉
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|named date=1817
}}

'''{{zy|鎘|gé|ㄍㄜˊ|gaak3}}'''（{{Langx|en|Cadmium}}），是一種[[化學元素]]，其[[化學符號]]为'''{{化學式|鎘}}'''，[[原子序數]]为48，[[原子量]]為{{val|112.414|u=[[原子質量單位|u]]}}。鎘是性質柔軟的銀白色[[過渡金屬]]，化學性質與同族的[[鋅]]、[[汞]]相似。鎘在大多數的化合物中，[[氧化數]]常為+2，與鋅相同。與[[汞]]相似，鎘的熔點較其他過渡金屬（第3族至第11族）低。[[12族元素]]中的鎘及其同族元素通常不被視為過渡金屬，因為他們沒有在元素或共同氧化態下部分填充d或f電子殼。鎘在地殼中的平均濃度是介於0.1到0.5ppm。在1817年，德國的[[弗里德里希·施特羅邁爾]]和{{link-en|卡爾·塞繆爾·萊貝雷希特·赫爾曼|Karl Samuel Leberecht Hermann}}從[[鋅礦]]的雜質中發現鎘。

鎘在大多數鋅礦中作為次要成分出現，並且是生產鋅的副產物。鎘和鋅均可用作[[電池]]材料。鎘可製作[[鎳鎘電池]]，其被用於塑膠製造和金屬[[電鍍]]、生產[[顏料]]、[[油漆]]、[[染料]]、[[印刷]][[油墨]]等某些[[黃色]]的顏料、製作[[車胎]]、某些發光電子組件和[[核子反應爐]]原件。<ref>{{Cite web |url=http://140.112.119.150/creod/iosh/articles/Cd.htm |title=存档副本 |access-date=2007-09-22 |archive-date=2013-11-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131127134359/http://140.112.119.150/creod/iosh/articles/Cd.htm }}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.water.org.uk/static/files_archive/1Cadmium_-_Water_UK.pdf |title=存档副本 |accessdate=2007-09-22 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090419063138/http://www.water.org.uk/static/files_archive/1Cadmium_-_Water_UK.pdf |archivedate=2009-04-19 }}</ref>
鎘長期用作鋼上的耐腐蝕鍍層，鎘化合物則是用作紅色、橙色和黃色顏料，幫[[玻璃|玻璃上色]]著色，以及穩定[[塑料]]。鎘的使用正普遍減少，因為它含有[[毒性]]（它被特別列入歐洲{{link-en|有害物質限制|Restriction of Hazardous Substances Directive}}<ref name="ReferenceA">{{cite book
 |last1=Morrow |first1=H.
 |date=2010
 |chapter=Cadmium and Cadmium Alloys
 |title=Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology
 |publisher=[[John Wiley & Sons]]
 |pages=1–36
 |doi=10.1002/0471238961.0301041303011818.a01.pub3
 |isbn=978-0-471-23896-6
|title-link=Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology
 }}</ref>)，且鎳鎘電池已被[[鎳氫電池]]和[[鋰離子電池]]取代。其中之一的少數新用途是[[碲化鎘]][[太陽能板]]。

雖然鎘在較高等生物體中並無已知的生物功能，但在海洋[[矽藻]]中已發現了鎘依賴性[[碳酸酐酶]]。

鎘為[[1級致癌物]]。

==性質==
===物理性質===
鎘是一種柔軟、有[[延展性]]、銀白色的二價[[金屬]]。
它在許多方面與鋅相似，但会形成[[配合物]]。<ref name="Holl">{{cite book
 |last=Holleman |first=A. F.
 |last2=Wiberg |first2=E.
 |last3=Wiberg |first3=Nils
 |date=1985
 |chapter=Cadmium
 |title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 91–100
 |publisher=[[Walter de Gruyter]]
 |pages=1056–1057
 |isbn=978-3-11-007511-3
|language=de}}</ref>與大多數金屬不同，鎘具有耐[[腐蝕性]]，可作為其他金屬的保護[[镀层]]。塊狀的金屬鎘不溶於水<ref name=PubChem>{{cite web |title=Cadmium 3.2.6 Solubility |url=https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/cadmium#section=Solubility |publisher=PubChem |access-date=25 November 2021 |archive-date=2022-07-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220709090653/https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/cadmium#section=Solubility }}</ref>、不[[易燃]]；然而，粉末形式的鎘可能會燃燒並釋放[[氧化镉|有毒煙霧]]。<ref name = "ATSDR">
{{cite web
 |title=Case Studies in Environmental Medicine (CSEM) Cadmium
 |url=http://www.atsdr.cdc.gov/csem/cadmium/cdcontents.html
 |publisher=Agency for Toxic Substances and Disease Registry
 |accessdate=30 May 2011
 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110606014211/http://www.atsdr.cdc.gov/csem/cadmium/cdcontents.html
 |archivedate=6 June 2011
}}</ref>

===化學性質===
雖然鎘通常具有+2價的[[氧化態]]，它也存在+1價的狀態。鎘及其同族元素有時不被認為是過渡金屬，因為它們在元素態或常見氧化態下不具有未填滿之d或f軌域。<ref>
{{cite book
 |last=Cotton |first=F. A.
 |date=1999
 |chapter=Survey of Transition-Metal Chemistry
 |title=Advanced Inorganic Chemistry
 |url=https://archive.org/details/advancedinorgani0000unse |pages=[https://archive.org/details/advancedinorgani0000unse/page/633 633] |edition=6th
 |publisher=[[John Wiley and Sons]]
 |isbn=978-0-471-19957-1
}}</ref>鎘在空氣中燃燒會形成棕色的非晶体[[氧化鎘]]。該化合物的[[晶体]]呈深紅色，並會隨著加熱而改變顏色，此性質類似於[[氧化鋅]]。鎘溶於[[鹽酸]]、[[硫酸]]和[[硝酸]]，分別形成[[氯化鎘]]、[[硫酸鎘]]以及[[硝酸鎘]]。若要產生氧化態+1價的鎘，可將鎘溶解在[[氯化鎘]]和[[氯化鋁]]的混合物中，会形成與Hg<sub>2</sub><sup>2+</sup>相似的Cd<sub>2</sub><sup>2+</sup>陽離子。<ref name="Holl"/>
:Cd + CdCl<sub>2</sub> + 2 AlCl<sub>3</sub> → Cd<sub>2</sub>(AlCl<sub>4</sub>)<sub>2</sub>

鎘分別與[[核鹼基]]、[[氨基酸]]及[[維生素]]分子所形成之錯合物結構已被確定。<ref>{{cite book
|last1=Carballo
|first1=Rosa
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|first2=Alfonso
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|editor=Astrid Sigel
|editor2=Helmut Sigel
|editor3=Roland K. O. Sigel
|title=Cadmium: From Toxicology to Essentiality
|series=Metal Ions in Life Sciences
|volume=11
|date=2013
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|chapter=Chapter 7. Solid state structures of cadmium complexes with relevance to biological systems
|doi=10.1007/978-94-007-5179-8_7|pmid=23430774
|isbn=978-94-007-5178-1
|hdl=11093/232
}}
</ref>

===同位素===
{{main|镉的同位素}}
[[File:Cadmium cutoff.png|thumb|left|镉-113的中子截面，清楚显示了镉的截止能]]

自然界中的鎘由8種[[同位素]]組成。其中兩種具有放射性，三種被預測會衰變不過尚未在實驗室被觀察到。兩種自然界中具有放射性的同位素分別為<sup>113</sup>Cd（[[β衰變]]，半衰期為7.7×10<sup>15</sup>年）和<sup>116</sup>Cd（[[雙β衰變]]，半衰期為2.9 × 10<sup>19</sup>年）。另外三種同位素為 <sup>106</sup>Cd、<sup>108</sup>Cd（都是雙電子捕獲）和 <sup>114</sup>Cd（[[雙β衰變]]），對於這三種只知道半衰期的下限。至少有三種同位素——<sup>110</sup>Cd、<sup>111</sup>Cd和<sup>112</sup>Cd是穩定的。人造同位素的部分，半衰期最長的是462.6天的<sup>109</sup>Cd和53.46小時的<sup>115</sup>Cd，其餘具放射性的同位素的半衰期都不到2.5小時，大多數甚至都不到5分鐘。鎘有8個已知的同核异构体，其中最穩定的是<sup>113m</sup>Cd（t<sub>1⁄2</sub> = 14.1 年）、<sup>115m</sup>Cd（t<sub>1⁄2</sub> = 44.6 天）和 <sup>117m</sup>Cd（t<sub>1⁄2</sub> = 3.36 小時）。<ref name="NUBASE">{{NUBASE 2003}}</ref>

鎘的已知同位素的[[原子量]]範圍從94.950 u（<sup>95</sup>Cd）到131.946 u（<sup>132</sup>Cd）都有。原子量小於112 u的同位素主要的[[衰變模式]]為[[電子捕獲]]，而主要的[[衰变产物]]是[[銀]]，但較重的同位素主要透過[[β衰變]]衰变成[[銦]]。<ref name="NUBASE" />

鎘-113對於[[中子俘获|吸收中子]]有高選擇性。當中子的能量低於鎘的截止能時，中子將有很大機率被吸收，而高於鎘的截止能的中子將会穿透。鎘的截止能大概是0.5eV，低于这个能量的中子就是[[慢中子]]。<ref>
{{cite book
 |last=Knoll |first=G. F.
 |date=2000
 |title=Radiation Detection and Measurement
 |page=505
 |publisher=[[John Wiley & Sons|Wiley]]
 |isbn=978-0-471-07338-3
}}</ref>

鎘在一些低或中等質量的星體（0.6~10倍的太陽質量）裡透過s-过程產生數千年。在此過程中，一顆[[銀]]原子捕獲一顆[[中子]]，然後進行[[β衰變]]。<ref>{{cite book
 |last1=Padmanabhan
 |first1=T.
 |date=2001
 |chapter=Stellar Nucleosynthesis
 |chapter-url=https://books.google.com/books?id=TOjwtYYb63cC&pg=PA230
 |title=Theoretical Astrophysics, Volume II: Stars and Stellar Systems
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 |publisher=[[Cambridge University Press]]
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 |archive-date=2022-05-21
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220521050438/https://books.google.com/books?id=TOjwtYYb63cC&pg=PA230
 }}</ref>

==来源==
約有一千萬分之一(0.1 [[ppm]])的地殼是由鎘所構成。比起構成[[地殼]]約百萬分之六十五(65  [[ppm]])的鋅，鎘稀少許多。目前沒有已知礦物顯著含鎘。唯一的重要含鎘[[礦物]]，[[硫镉矿]]，幾乎總是和閃鋅礦一起出現，因為它們在地質化學上的相似性，也幾乎沒有地質過程會分離它們。因此，鎘通常是採礦、冶煉和提純含硫鋅礦(較小程度上，[[鉛礦]]和[[銅礦]])的副產品。少量的鎘，約占總產量的十分之一，多數來自廢鐵和廢鋼的回收。美國在1907年開始生產，但在一次大戰後開始大量使用。

鎘金屬可以在[[西伯利亞]]的[[維柳伊河]]被發現。

在開採來製作磷酸鹽肥料的岩石中含有不同量的鎘，導致肥料中的鎘濃度高達每公斤300毫克，也導致農業土壤中的高鎘含量。煤炭中可能含有大量的鎘，多數隨著燃燒成為煙塵。土壤中的鎘可以被一些農作物吸收，例如[[稻米]]。[[中华人民共和国农业农村部|中華人民共和國農業部]]在2002年檢測到有百分之28的稻米取樣含有超過法律規範的限制的鉛，而百分之10的稻米取樣含有超過法律規範的限制的鎘。一些植物，例如[[柳樹]]和[[楊屬]]植物，被發現可以清除土壤中的鉛和鎘汙染。

==生產==
根據[[英國地質調查局]]在2001年的報告，中國是鎘的最大量生產者，生產了世界產量的六分之一，緊接在後的是南韓和日本。

鎘是一個含[[鋅]]礦物中常見的雜質，而通常會在製造鋅的過程被分離。有些由含硫鋅礦得到的鋅礦高達百分之1.4的鎘。在1970年代，出產一噸含有的鋅中含有6.5磅的鎘。因為[[氧氣]]的存在，[[硫化]]鋅礦物會被[[氧化]]成為[[氧化物]]。鋅金屬可以藉由碳來[[冶煉]]該氧化物而產生，或藉由該氧化物在[[硫酸]]中的[[电镀|電鍍]]。藉由[[真空蒸餾]]法，可以在[[冶煉]]鋅的過程中隔離鎘雜質，而硫化鎘會在電解液中[[沉澱]]。

==历史==
1817年，化学家{{link-en|卡爾·塞繆爾·萊貝雷希特·赫爾曼|Karl Samuel Leberecht Hermann}}、[[弗里德里希·施特罗迈尔]]和罗洛夫几乎同时发现了镉元素。<ref>{{cite web |title=Cadmium |url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=cd |publisher=Elementymology & Elements Multidict |accessdate=2018-12-03 |archive-date=2010-01-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100123003008/http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Cd |dead-url=yes }}</ref>

== 鎘污染 ==
{{main|鎘中毒}}
镉對健康有不良的影響，被列为可致[[癌]]物。

1930-1960年代，[[日本]][[富山縣]][[神通川]]流域部分被鎘污染，发生[[痛痛病]]，事緣煉鋅廠排放的含鎘廢水污染了周圍的耕地和水源。

[[廣州中山大學]]生物科技學院聯同[[香港浸會大學]]生物系在2006年3至4月期間，抽查化驗中港兩地市面出售的[[楊桃]]，51%鎘含量屬嚴重超標。<ref>{{Cite web |url=http://www.mingpaonews.com/20070922/goa1.htm |title=存档副本 |access-date=2007-09-22 |archive-date=2014-02-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140228145219/http://www.mingpaonews.com/20070922/goa1.htm }}</ref>
<gallery>
File:Cadmium elec.jpg|可由電解氯化鎘水溶液製取鎘金屬
File:Homemade Cadmium.jpg|電解法製出的鎘
</gallery>

== 各地對鎘安全標準 ==
=== 台灣 ===
根据《中華民國国家标准污水综合排放标准<ref>{{Cite book|url=https://zh.wikisource.org/w/index.php?title=GB_8978-1996_%E6%B1%A1%E6%B0%B4%E7%BB%BC%E5%90%88%E6%8E%92%E6%94%BE%E6%A0%87%E5%87%86&action=edit|title=中华人民共和国国家标准 污水综合排放标准|last=/|first=/|publisher=国家技术监督局|year=1996-10-04|isbn=|location=|pages=|type=中华民国强制性国家标准|access-date=2017-08-18|archive-date=2021-05-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20210507125653/https://zh.wikisource.org/w/index.php?title=GB_8978-1996_%E6%B1%A1%E6%B0%B4%E7%BB%BC%E5%90%88%E6%8E%92%E6%94%BE%E6%A0%87%E5%87%86&action=edit}}</ref>》，镉属于第一类污染物,其最高允许排放浓度为0.1mg/L。<ref>{{Cite web |url=http://zh.wikisource.org/zh/GB_8978-1996_%E6%B1%A1%E6%B0%B4%E7%BB%BC%E5%90%88%E6%8E%92%E6%94%BE%E6%A0%87%E5%87%86 |title=GB 8978-1996 污水综合排放标准 |access-date=2012-03-09 |archive-date=2021-05-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210507125626/https://zh.wikisource.org/zh/GB_8978-1996_%E6%B1%A1%E6%B0%B4%E7%BB%BC%E5%90%88%E6%8E%92%E6%94%BE%E6%A0%87%E5%87%86 }}</ref>

=== 歐盟 ===
[[歐盟]]将鎘列為高危害有毒物質和可致癌物質并予以規管。<ref>http://www.environment-agency.gov.uk/business/444255/446867/255244/substances/29/?any_all=&choose_order=&exactphrase=&lang=_e&region=&searchfor=unece&subject=&theme=&withoutwords={{dead link|date=2018年5月 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>

=== 美國 ===
[[美國環境保護署]]限制排入[[湖]]、[[河]]、[[棄置場]]和[[農田]]的鎘量并禁止[[殺蟲劑]]中含有鎘。美國環境保護署允許[[飲用水]]含有10[[ppb]]的鎘，並打算把限制減到5ppb。[[美國食品和藥物管理局]]规定[[食用色素]]的含鎘量為不得多于15[[百萬分率|ppm]]。[[美國職業安全衛生署]]规定工作環境空氣中镉含量在[[煙霧]]為100微克/立方公尺，在[[鎘塵]]為200微克/ 立方公尺。美國職業安全衛生署计划将空气中所有鎘化合物含量限制在1到5微克/ 立方公尺[[美國國家職業安全和衛生研究所]]希望讓工人盡量少呼吸到鎘以防止[[肺癌]]<ref>{{Cite web |url=http://www.epa.gov.tw/b/b0100.asp?Ct_Code=06X0001696X0003265&L |title=存档副本 |access-date=2007-09-22 |archive-date=2019-06-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190630041256/https://www.epa.gov.tw/b/b0100.asp?Ct_Code=06X0001696X0003265&L }}</ref>。

==参考资料==
{{reflist}}

==外部連結==
-{zh-hans:{{Wikt|镉}}; zh-hant:{{Wikt|鎘}};}-

{{Elements.links|Cd|48|
* [http://www.water.org.uk/static/files_archive/1Cadmium_-_Water_UK.pdf 英國水務~關於鎘的資料]
* [http://www.environment-agency.gov.uk/business/444255/446867/255244/substances/29/?any_all{{=}}&choose_order{{=}}&exactphrase{{=}}&lang{{=}}_e&region{{=}}&searchfor{{=}}unece&subject{{=}}&theme{{=}}&withoutwords{{=}} 英國環境部關於鎘的資料]{{en}}
* [http://140.112.119.150/creod/iosh/articles/Cd.htm 國立台灣大學職業醫學與工業衛生研究所~關於鎘的資料]{{dead link|date=2018年5月 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}
* [http://www.epa.gov.tw/b/b0100.asp?Ct_Code{{=}}06X0001696X0003265&L 台灣行政院環境保護署~關於鎘的資料]
* [http://engine.cqvip.com/content/r/97998x/2004/015/001/yy04_r1_9162806.pdf 蘇州大學附属兒童童醫院]
* [http://www.cgs.gov.cn/NEWS/Geology%20News/2007/20070307/35.pdf 中國地質調查局~2007關於青島的鎘的情況資料]}}
* [http://www.youtube.com/watch?v=l6tULv-ja8w Lu Le Laboratory 鎘金屬的介紹影片] {{Wayback|url=http://www.youtube.com/watch?v=l6tULv-ja8w |date=20210507125927 }}
{{过渡金属|Cd}}
{{過渡金屬2}}

{{Authority control}}
[[Category:过渡金属]]
[[Category:镉| ]]
[[Category:第5周期元素|5L]]
[[Category:化学元素|5L]]

[[Category:环境激素]]
[[Category:IARC第1类致癌物质]]
[[Category:职业安全与健康]]
[[Category:土壤污染]]