5.5 水体中重金属污染物——镉
5.5.1 镉及其化合物的基本性质
镉的元素丰度在地壳中占第64位(0.2mg/kg),在海洋中居第22位(11μg/L)。地球上的镉属于分散元素,其在各圈层中的储量及在各圈层间迁移通量都较小。
镉是银白色有光泽的金属,质地柔软,抗腐蚀、耐磨,稍经加热即易挥发,其蒸气可与空气中氧结合,生成氧化镉。一旦形成氧化镉保护层,其内层就不再被氧化。
镉在周期表中与锌、汞共处第Ⅱ副族,具有4d105 s2电子层结构,氧化数为 2和 1,通常以Cd2 为稳定。Cd 有CdCl、CdOH等少数几种化合物。
金属镉易溶于稀硝酸,在热盐酸中渐渐溶解,在稀或冷的硫酸中不溶解,但溶于浓热硫酸。镉不如锌那样因显二性而能溶于碱水溶液,但可溶于NH4NO3溶液。
难溶镉化合物的溶解度数据如表5-13所示。挥发性化合物有Cd(CH3)2等。
表5-13 难溶镉化合物的溶解度
化合物 |
溶解度(g/100gH2O) |
温度(℃) |
溶度积(Ksp) |
温度(℃) |
CdCO3 |
3.5×10-12 |
25 | ||
CdC2O4·3H2O |
2.0×10-3 |
18 |
1.53×10-8 |
18 |
Cd(IO3)2 |
2.3×10-8 |
25 | ||
Cd(OH)2 |
2.6×10-4 |
25 |
6.5×10-14 |
25 |
CdS |
8.6×10-14 |
18 |
3.6×10-29 |
18 |
在没有任何阴离子配位体(如PO43-、S2-)存在下,当pH≤8时,水体中Cd仍全部呈( 2)价离子态,在pH=9时开始水解,形成Cd(OH) ,在一般环境水体的pH范围内,不存在多羟基配位的镉水解产物。
镉及其化合物的化学性质近于锌而异于汞,与邻近的过渡金属元素相比,Cd2 属于较软的酸,在水溶液中与NH4 、CN-
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