硝酸镉的合成应用和检测

介绍

硝酸镉化学式是Cd(NO3)2，通常以硝酸镉四水合物的形式存在。它是一种无机化合物，外观为白色粉末，主要用作玻璃和陶瓷的着色剂、照相胶片用乳化剂、以及测定锌和亚铁氰化物的试剂。

图一 硝酸镉

合成应用

用FLASH EA 1112元素分析仪测定C、N和H元素含量。IR数据记录在布鲁克张量27分光光度计上，KBr颗粒的范围为400-4000cm1。在Netzsch STA 449C热分析仪上分析了热稳定性。在室温下，使用JASCO-FP-8300荧光分光光度计在固态下进行稳态荧光测量。将硝酸镉（0.06 mmol）、1,10-[1,4-亚苯基双（亚甲基）]双（3,5-二羧基吡啶）（H2L，0.03 mmol）、二甲基甲酰胺（DMF，2 ml）、H2O（2 ml）和NaOH（0.1 mmol）的混合物在353 K下搅拌并密封在10 ml玻璃螺旋盖瓶中48小时，然后缓慢冷却至室温。得到无色晶体{[CdL-（H2O）4]1.66H2O}n，（I）（产率54%，基于Cd）[1]。

图二 硝酸镉的合成应用

检测原理

硝酸镉作为一种阳离子污染物在土壤中的存在，对电阻率的影响较大。原位加入含重金属离子的溶液后，土壤的孔隙水伴有部分阳离子，使得孔隙水的连通性增强，导致土壤导电性增强，电阻率降低，并且离子浓度越大，降低幅度也越大。极化率的变化中，针对原位本底极化率较高的土壤做后期挖掘发现，土壤本身带有一些碎石，碎砖残留。猜测本底矿化岩石和矿石的极化率，随电子导电矿物含量的增多而变大。加入污染溶液后，离子和土壤中的某些成分发生物理化学变化，形成络合物，影响二次场的衰减，从而造成极化率数值的变化。

原位污染实验中，硝酸镉溶液均使得土壤电阻率下降，镉离子变化幅度比铅离子幅度更大，分析应为金属离子理化性质不同产生的差异；溶液均使得土壤极化率提高，分析为离子和土壤中的某些成分发生物化反应形成络合物，影响二次场的衰减，从而造成极化率数值的变化；低浓度镉溶液的极化率衰减速率普遍比高浓度溶液更快，而衰减完成后，高浓度镉溶液仍保持较高极化率，低浓度镉溶液趋近无污染情况[2]。

因此，硝酸镉对土壤的污染情况，不仅可以通过电阻率检测，也可以通过极化率进行检测，激发极化性质在实际的重金属污染检测中，具有应用价值。

参考文献

[1]Chao Z S ,Ru X M ,Wei H H .Effect of pH on the construction of CdII coordination polymers involving the 1,1'-[1,4-phenylenebis(methylene)]bis(3,5-dicarboxylatopyridinium) ligand.[J].Acta crystallographica. Section C, Structural chemistry,2019,75(Pt 8):1142-1149.

[2]鲁宁琦,卢思同,黄俊革,等.重金属污染土壤的激发极化性质研究[J].工程地球物理学报,2022,19(01):95-105.