镉

克里斯•史密斯

大家好，这周我们要学习关于重金属的非常痛苦的一课

史蒂夫Mylon

哎呀哎呀!

我无法想象，如果一个人不幸患上了同名的疾病，他会说这些话。没错，就是疼痛症。

从描述来看，这种疼痛似乎强烈到足以让我说更多的话，而不仅仅是“哎哟”。

Itai-Itai是日语“哎哟”的原意。这种病是由过度饮酒引起的镉首次报道是在东京西北约200英里的一个小镇。在那里，种植在镉污染土壤中的水稻的镉含量是正常水稻的10倍以上。过量的镉开始干扰钙骨骼中的沉积。这种病是由于高孔隙度导致骨骼脆弱易碎而导致的。

令人惊讶的是，镉能够积累到如此高的水平，以至于它可以压倒人体对它的强烈防御。这是一种阴险的重金属。

镉就在下面锌在元素周期表上，因此有许多相同的化学性质。在环境中，它几乎分布在我们发现锌的所有地方，因此当我们开采锌时，我们也就开采了镉。当我们镀锌钉子或其他一些钢材时，会有一些镉随之而来。

想想镀锌对工业化世界有多重要。如果你不知道，相信我，这真的很重要，因此，这一点点的镉伴随而来，变成了大量潜在的镉暴露。再加上其他接触途径，比如采矿和金属加工，以及农作物容易吸收镉，我们真的很幸运，我们的身体已经形成了一个系统，可以减少我们饮食中的镉接触。如果不是这样，我们中更多人可能会说“哎哟，哎哟!”

那么，我们的身体是如何做到的呢?我们利用了镉化学。镉离子带正电荷，具有较大的极化率。把它想象成一个水球，有许多电子从一边到另一边晃动。对化学家来说，这被称为“软(或b型)路易斯酸”行为。这些软刘易斯酸更喜欢与软刘易斯碱为伍，例如带负电荷的(还原价的)硫-又名硫化物。当镉被人体吸收时，它会刺激金属硫蛋白酶的产生，这种酶含有丰富的硫化物氨基酸。每种金属硫蛋白酶可以隔离多达7个镉离子，为高镉摄入量提供一个相当好的缓冲。那些患有这种疾病的人只是饮食中摄入了过多的镉，使他们复杂而优雅的防御机制不堪重负。

我当然不想让你认为镉的过去是曲折的。镉如此有趣的原因之一是它还有许多有用的特性。为了公平地对待镉，你应该知道一些最鲜艳的颜色和油漆是由镉盐制成的，艺术家们多年来一直在利用这些颜色和油漆。镍镉电池通过更高的效率显示出了前景，这将证明它们在下一代电动汽车中的重要性。

镉是一种被称为量子点的新型半导体的多种形式的基本元素。这些先进的材料在电子、光电和医学成像领域显示出广阔的前景。最后，在自然界中，几年前普林斯顿大学的一个研究小组发现，一些海洋硅藻可以在重要的碳酸酐酶中代替镉。这表明镉也可以是一种营养物质。然而，对我们人类来说，不要指望镉有任何营养价值，把它留给饮食吧。通过受污染的食物甚至吸烟摄入镉引领对各种各样的问题，有些甚至比痛觉病更严重。

克里斯•史密斯

所以我想说的是，不要吃充电设备。这是史蒂夫·迈伦讲述的关于镉的故事，这种化学物质让世界看起来色彩斑斓。下周，从色彩世界到改变世界。

凯瑟琳·霍尔特

锡罐头、锡纸、锡哨、锡兵……当我们想到锡时就会想到这些东西。这很不幸，因为锡罐实际上是由钢制成的;锡纸是由铝还有铁皮口哨……你懂的。对锡来说，与一列过时的消耗品联系在一起是特别不幸的，当我们考虑到它确实改变了文明!你听说过青铜时代吗?

克里斯•史密斯

如果没有，请加入凯瑟琳·霍尔特，在下周的《元素中的化学》节目中了解锡是如何做到这一切的。我是克里斯·史密斯，谢谢收听，再见。