镉（cadmium），元素周期表第五周期第12族（锌分族）元素，元素符号Cd，原子序数48，相对原子质量112.41。银白色有韧性金属，六方晶系。相对密度为8.65g/cm3，熔点321℃，沸点765℃。电阻率6.83x10-8Ω·m（20℃）。在空气中表面被氧化，失去光泽。不溶于水，易溶于酸放出氢气。不与碱反应。主要氧化态是+2。重要化合物有氧化镉、氢氧化镉、硫化镉、卤化镉和镉的配合物等。

1817年，德国化学家施特罗迈尔（Friedrich Stromeyer）和赫尔曼（Karl Samuel Leberecht Hermann）分别发现元素镉。由于发现的新金属存在于锌矿中，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。

2019年7月23日，镉及镉化合物被列入有毒有害水污染物名录（第一批）。

镉是银白色有光泽的金属，熔点320.9℃，沸点765℃，密度8650kg/m3。有韧性和延展性。微呈蓝色。比锌软，比锡稍硬，熔点和沸点都比锌低。镉的晶体结构（室温下为γ型）与锌相似，是六方最密堆积。在高温下则以α型存在，气态时含有少量Cd-Cd键合的分子。从E°值（酸性-0.4025V）可以看出，镉的电正性明显低于锌的，但各种电负性标度并不完全与此相一致。

镉的化学性质通常介于锌和汞之间。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CdO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。镉也易被湿的氨和二氧化硫迅速腐蚀。镉在加热下能与卤素及其他一些非金属元素如硒、磷等直接反应，但与氢、氮和碳等不能直接作用。镉能溶于大多数非氧化性酸，放出氢气，生成二价镉阳离子。和氧化性酸反应较复杂，如与硝酸反应，随着浓度和温度的不同，所产生的氮的各种氧化物也不同。镉易溶于浓的硝酸铵溶液。利用这一性质，可以将镀镉金属表面的镉剥离。与锌明显不同的是镉不溶于碱。镉的的主要氧化态为+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)4]2+、[Cd(CN)4]2-、CdCl42-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。

镉可在空气中燃烧生成氧化镉（Ⅱ），氧化镉的颜色随反应条件的变化而变化。

氟化镉（Ⅱ）（CdF2）、溴化镉（Ⅱ）（CdBr2）和碘化镉（Ⅱ）（CdI2）可以通过金属镉和氟、溴、碘的单质直接反应而生成。

金属镉可以缓慢溶于烯酸中，生成含有Cd（Ⅱ）离子的溶液和氢气。实际上Cd（Ⅱ）在溶液中是以配离子Cd（H2O）62+的形式存在的。

金属镉和硝酸等氧化性酸的反应非常复杂，反应生成的产物取决于反应时的条件。

以工业镉为原料，用电解法提纯。将镉棒放入硫酸镉（分析纯）饱和溶液中，作为阳极，用铂板作为阴极，溶液用少量的硫酸酸化，控制两级间电压4-5V，电流密度0.01A每平方厘米，搅拌下进行电解。点解过程中要不断取出阴极析出的镉，先经水洗，然后将其熔化，倒在干净的钢面上静置固化即可。若要制取颗粒镉，则在熔化后滴入水中。

镉可保护金属免受锈蚀，大量应用于电镀工业，约占总用量8%；镉的化合物如硫化镉、磺硒化镉等常用于制作塑料、油漆颜料；硬脂酸镉常用作塑料稳定剂，约占总用量11%；镉还用以制备光电池及镍镉电池或镉银电池，因此类电池体积小、电能容量大，故用量日益增加，是镉的主要用途之一，约占总用量的77%。制造合金，铜镉合金用于汽车冷却器材料；银铟镉合金用作原子反应堆控制棒；其他如各种钎焊合金、易熔合金等；制造焊条或焊接电极、电池电极等。

蓄电池生产是镉的最大消费领域，占镉总消耗量的70%以上。镉用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀。镉作为合金基本组元能配成很多合金，如特殊的易熔合金、耐磨合金、钎料合金，用作钢结构的电镀防腐层、原子反应堆控制棒、光电池和制造颜料、塑料稳定剂、电工触头材料、钎料、印刷电路板、光学玻璃、荧光粉等。镉化合物还可用于杀虫剂、杀菌剂、油漆等制造业。在颜料生产、陶瓷制造等领域，镉都发挥着重要作用。可以用作还原剂，也用于镉盐及合金的制造。

数据：

1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:0

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积0

7.重原子数量:1

8.表面电荷:0

9.复杂度:0

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

镉以硫镉矿的形式赋存于锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿石中。镉资源主要分布在澳大利亚、美国、中国、加拿大、哈萨克斯坦、墨西哥、秘鲁、日本、俄罗斯、德国、印度等国。中国镉矿探明资源占世界镉矿资源总量的20%以上，居世界第一位，主要分布在云南、四川、广东、湖南、广西、甘肃等省区。云南占中国镉资源储量的50%左右。由于镉共伴生于铅、锌、铜矿中，因此镉矿资源潜力取决于铅锌矿的资源潜力。从镍镉蓄电池中回收的镉占15%以上。

镉对环境的污染自人类开始冶炼金属就发生了，随着应用增加而日趋严重，已成为威胁健康的重要环境卫生问题。美国毒物管理委员会将镉列为第六位危害人体健康的有毒物质，而联合国环境规划署和国际职业卫生重金属委员会把镉作为重点研究的环境污染物。20世纪末全世界每年生产约2.2万吨镉，镉常与锌共生，两者的比例为1/1000—1/100。镉遇高温很快逸出金属蒸气，并且在空气中迅速形成红棕色氧化镉烟尘。

镉可通过食物链为人体摄入，主要是由于含镉废水污染了水源和农田土壤，人长期食用含镉的食物和饮用含镉的水。用含镉容器盛装酸性食物，可引起经口急性镉中毒，产生剧烈呕吐。在非污染区人体摄入量为每日10—60μg，污染地区的摄入量每日可达200—400μg。

吸入大量氧化镉烟雾所致的急性中毒，其治疗与一般刺激性气体中毒的处理相同。关键在于防止肺水肿。

应及早撤离出事现场、保持安静，卧床休息，吸入氧气，保持呼吸道畅通，可用10%硅酮雾化吸入，以消除泡沫，肾上腺皮质激素能降低毛细血管通透性，宜早期定量使用。限制液体入量，给予抗生素防止继发感染，急性食入性镉中毒时主要采用对症治疗，给予大量补液、注射阿托品用来止吐和消除腹痛。

慢性镉中毒引起肾脏损害者，膳食中应增加钙和磷酸盐的摄入，供给充足的锌和蛋白质，金属络合剂依地酸二钠钙（CaNa2-EDTA）可增加镉的排出，但可加重肾脏的损害。在急、慢性中毒时均不主张使用。有报道口服氮川三乙酸（NTA）能促使镉排出(主要经由粪便)，从而降低在体内的蓄积，而不损害肾脏功能。

为了预防镉中毒，熔炼、使用镉及其化合物的场所，应具有良好的通风和密闭装置。焊接和电镀工艺除应有必要的排风设备外，操作时应戴个人防毒面具。不应在生产场所进食和吸烟。中国规定的生产场所氧化镉最高容许浓度为0.1mg/m3。

镉污染土壤，可造成公害病痛痛病。镉对土壤的污染，主要通过两种形式，一是工业废气中的镉随风向四周扩散，经自然沉降，蓄积于工厂周围土壤中，另一种方式是含镉工业废水灌溉农田，使土壤受到镉的污染。因此为了防止镉对环境的污染，必须做好环境保护工作，严格执行镉的环境卫生标准。

环境工程领域中的镉绝大多数淡水的含镉量低于1微克/升，海水中镉的平均溶度为0.15微克/升。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。

环境监测中测定镉的方法有：原子荧光光谱法、原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱法等。

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。

镉及其化合物均有一定的毒性。吸入氧化镉的烟雾可产生急性中毒。中毒早期表现咽痛、咳嗽、胸闷、气短、头晕、恶心、全身酸痛、无力、发热等症状，严重者可出现中毒性肺水肿或化学性肺炎，有明显的呼吸困难、胸痛、咯大量泡沫血色痰，可因急性呼吸衰竭而死亡。用镀镉的器皿调制或存放酸性食物或饮料，饮食中可能含镉，误食后也可引起急性镉中毒。潜伏期短，通常经10～20分钟后，即可发生恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。严重者伴有眩晕、大汗、虚脱、上肢感觉迟钝、甚至出现抽搐、休克。一般需经3～5天才可恢复。

长期吸入镉可产生慢性中毒，引起肾脏损害，主要表现为尿中含大量低分子量蛋白质，肾小球的滤过功能虽多属正常，但肾小管的回收功能却减退，并且尿镉的排出增加。

镉作业工人的肺气肿、贫血及骨骼改变也有报道，但这些改变与镉接触的确切关系尚不能肯定。国外也有报道接触氧化镉的工人前列腺癌发病率较高。

急性

急性镉中毒，根据接触史和呼吸道症状，诊断不难。慢性镉中毒除职业史和临床症状外，结合胸片、肺功能、肾小管功能和尿镉等作出诊断。

急性镉中毒系吸入所致，先有上呼吸道粘膜刺激症状，脱离接触后上述症状减轻。经4～10小时的潜伏期，出现咳嗽、胸闷、呼吸困难，伴寒战、背部和四肢肌肉和关节酸痛，胸部X线检查有片状阴影和肺纹理增粗。严重患者出现肺水肿和心力衰竭。口服镉化合物引起中毒的临床表现酷似急性胃肠炎，有恶心、呕吐、腹痛、腹泻、全身无力、肌肉酸痛，重者有虚脱。

慢性

慢性镉中毒的早期肾脏损害表现为尿中出现低分子蛋白（β2微球蛋白、维生素A结合蛋白、溶菌酶和核糖核酸酶等），还可出现葡萄糖尿、高氨基酸尿和高磷酸尿。晚期患者出现慢性肾功能衰竭。肺部表现为慢性进行性阻塞性肺气肿，最终导致肺功能减退。慢性中毒患者常伴有牙齿颈部黄斑、嗅觉减退或丧失、鼻粘膜溃疡和萎缩，其他尚有食欲减退、恶心、体重减轻和高血压。长期接触镉者见有肺癌发病率增高。

消化不良，严重患者发生多发性病理性骨折。实验室检查有肾小管再吸收功能障碍，尿钙和尿磷酸盐排泄增加，血钙降低等。痛痛病经流行病学调查认为与镉有关。痛痛病以育龄妇女多见，故考虑除镉外，尚有营养缺乏、钙丢失和内分泌等因素。

欧盟将镉列为高危害有毒物质和可致癌物质并予以规管。

美国环境保护署限制排入湖、河、弃置场和农田的镉量并禁止杀虫剂中含有镉。美国环境保护署允许饮用水含有10ppb的镉，并打算把限制减到5ppb。美国食品和药物管理局规定食用色素的含镉量为不得多于15ppm。美国职业安全卫生署规定工作环境空气中镉含量在烟雾为100微克/立方米，在镉尘为200微克/立方米。美国职业安全卫生署计划将空气中所有镉化合物含量限制在1到5微克/立方米美国国家职业安全和卫生研究所希望让工人尽量少呼吸到镉以防止肺癌。

S60：This material and its container must be disposed of as hazardous waste.

该物质及其容器须作为危险性废料处置。

S61：Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.

避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。

R20/21/22：Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.

吸入、皮肤接触及吞食有害。

R50/53：Very toxic to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.

对水生生物有极高毒性，可能对水体环境产生长期不良影响。