认识化学元素(非金属篇):荧光粉里的元素——镉

今天童乐福科学网小编带同学们认识一种非金属:荧光粉里的元素——镉。镉是一种灰色的柔软金属,它很容易被氧气,把它放在空气中,其表面马上就变成了另外一种物质。镉红、镉黄是有名的绘画颜料,硝酸镉常被人们用来制造光学下班和荧光粉等。

认识化学元素(非金属篇):荧光粉里的元素——镉

适合年龄:6岁以上

难易程度:中级

化学知识点:化学元素镉元素、非金属、元素周期表。

知识导航:

镉和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收中子的优良金属,是一种蓝白色的过渡金属,性质柔软,有毒,能在锌矿中找到。

我们常见的一些合金是坚硬且耐高温的,但是用镉和其他几种稀有金属制造的合金,熔点只有50℃,只要往它的身上倒一些开水,就能让它“皮开肉绽”。

镉最特别的地方是它对光线十分敏感,只要光线照射到它身上,即使是极其微弱的光线,也能使它产生电流,这就是著名的“光电效应”。因此,镉和镉的化合物很受科学家的青睐人们把它制成光电管,就可以用在各种自动控制设备中,特别是对人造卫星、洲际导弹、宇宙火箭来说,自动控制系统更加重要,射程8000千米,而误差只有1/1000,这就是洲际导弹在自动控制系统操纵下的杰作。

镉与它的同族元素汞和锌相比,相对发现得晩得多。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。

认识化学元素(非金属篇):荧光粉里的元素——镉

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。

镉不是人体的必需元素。人体内的镉是出生后从外界环境中吸取的,主要通过食物、水和空气而进入体内蓄积下来。镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。

知识拓展:

感冒药的小插曲:

在1817年早些时候,德国有许多药房制造的感冒药,都被政府的药物检查官证明是假药。因为一般来说,感冒药都是用氧化锌制造的,而药物检查官在检查中却发现,这些药房在制药时用碳酸锌冒充了氧化锌。当他把碳酸锌加热之后,就变成了一种黄色物质;或者把碳酸锌溶解在酸中再通入硫化氢气体,也会产生一种黃色沉淀。这两种物质看起来很像硫化亚砷。

而砷的化合物都有剧毒,所以检察官认为药物中掺进了一些毒物,于是把这些药房生产的药物全部没收。后来,一些医学家和化学家对这种黄色的沉淀物进行了仔细的研究,结果发现它并不是硫化砷,而是一种人们还没有发现的新元素,他们把它命名为“镉”。

镉中毒的急救法:

发生急性镉中毒时,要分清情况采取相应措施:对吸入中毒者,要迅速移离现场、保持安静、卧床休息,并给予氧气吸入。对于口服中毒者,应立即用温水洗胃,卧床休息。同时给予对症和支持治疗,如腹痛时可用阿托品,呕吐频繁时适当补液,既要积极防治休克,又要避免补液过多引起肺水肿。

镉元素简介:

镉是一种银白带蓝色光泽的金属。密度为8.64克/厘米³,熔点320.9℃。镉比锌更容易挥发,其沸点为767℃。镉性软,富有延展性,能锻压成薄片和拉成细丝。镉对盐水和碱液有良好的耐蚀性,可作钢件镀层防腐。镉对人体十分有害,摄入受镉污染的食物和饮水,会引起胃肠病。吸入过量的镉,会引起急性或慢性肺和肾脏疾病。 镉的用途 镉作为合金组元能配成很多合金,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%)合金是飞机发动轴材料。很多低熔点合金中含有镉,著名的伍德易熔合金中含镉达12.5%。镍-镉和银-镉电池具有体积小、容量大等优点。镉具有较大的热中子俘获截面,因此含银(80%)铟(15%)镉的合金可作原子反应堆中的控制棒。镉的化合物曾广泛用于制造颜料、塑料稳定剂、荧光粉等。镉还用于钢件镀层防腐,但因其毒性大,这项用途有减缩趋势。 世界的镉工业 世界上没有单独存在的镉矿物。它常与锌矿、铅锌矿等矿石共生,是锌冶金的副产品。每炼出1吨锌,大约可以回收4公斤镉。因此,镉金属的产量主要取决于锌的生产情况。目前,世界上主要生产镉的国家有美国、独联体、加拿大、日本、澳大利亚等国。美国是世界主要产镉的国家,1940年就已接近3000吨。1977年世界镉的总产量已近两万吨。美国也是最大的镉进口国,其次是英国、法国和比利时。估计资本主义国家镉的消费量占世界总消费量的三分之二左右。

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