鉻是1797年法國化學家沃克蘭從當時稱為紅色西伯利亞礦石中發現的。早在(zai)(zai)1766年(nian),在(zai)(zai)俄羅斯(si)圣彼得堡任化(hua)學教授的(de)德國(guo)的(de)列曼曾經分(fen)析了(le)它,確定其(qi)中含有鉛(qian)。1798年(nian)沃克蘭給他(ta)找到的(de)這(zhe)種灰色針(zhen)狀金屬命名(ming)為chrom,來自希臘(la)文(wen)chroma(顏色)。由此(ci)得到鉻(ge)的(de)拉丁名(ming)稱chromium和元素符號(hao)Cr。差不多在(zai)(zai)同(tong)一個(ge)時期里,克拉普羅特也從鉻(ge)鉛(qian)礦中獨立發現(xian)了(le)鉻(ge)。
我(wo)國考(kao)古人員在秦陵挖掘的(de)寶劍(jian)(jian)(jian)(jian),其劍(jian)(jian)(jian)(jian)鋒利無比,原因是(shi)劍(jian)(jian)(jian)(jian)鋒上(shang)面覆蓋了(le)(le)一層鉻,聽起來(lai)不算神奇,但是(shi)可以證(zheng)明幾千(qian)年(nian)(nian)前我(wo)們(men)就發現并使用鉻了(le)(le)。從(cong)秦兵馬俑(yong)二號坑出土的(de)青(qing)(qing)銅劍(jian)(jian)(jian)(jian),長86厘(li)米(mi)劍(jian)(jian)(jian)(jian)身(shen)上(shang)有8個棱(leng)面,極為對稱均衡。它們(men)歷(li)經2,000年(nian)(nian),從(cong)地下(xia)出土,卻無蝕(shi)無銹,光潔如(ru)新(xin)。用現代科學(xue)方法檢(jian)測分析,這些青(qing)(qing)銅劍(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)面竟涂有一層厚約10微米(mi)的(de)氧化膜,其中含鉻2%。
這一(yi)發現(xian)(xian)立即震動了世界,因為這種鉻鹽氧(yang)化處理是近(jin)代(dai)才掌(zhang)握的(de)先(xian)進(jin)工(gong)藝。據說德國(guo)在1937年(nian),美國(guo)在1950年(nian)才先(xian)后發明并(bing)申請專利,而且只有在一(yi)套比較復雜的(de)設備和工(gong)藝流程下才得(de)以實現(xian)(xian)。秦人的(de)鑄造水平之高,真是不(bu)可思(si)議。
尤(you)為值得稱道(dao)的是,這(zhe)些青銅劍(jian)的韌性異常驚人。有一(yi)口劍(jian),被一(yi)具150公斤重(zhong)的陶俑壓彎了(le),彎曲度超(chao)過45度。當陶俑被移(yi)開(kai)的一(yi)瞬間,奇(qi)跡(ji)發(fa)生了(le),青銅劍(jian)反彈平直,自然(ran)還原。這(zhe)精湛(zhan)的鑄劍(jian)技藝,令人膛(tang)目(mu)結(jie)舌,卻(que)不知為何。
鋼鐵工業中廣(guang)泛(fan)應用的鉻鐵合(he)金(jin)和硅(gui)鉻合(he)金(jin)是用電(dian)爐冶煉(lian)的。金(jin)屬(shu)鉻生產則采用金(jin)屬(shu)熱(re)還原(鋁熱(re))法及電(dian)解法。
鋁熱法生產包括從鉻(ge)礦(kuang)制取氧化鉻(ge)和鋁還原(yuan)氧化鉻(ge)制得金屬鉻(ge)兩道(dao)工序。
氧化(hua)(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)制取鉻(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)磨細至160~200目,配加(jia)純堿(jian)和(he)白(bai)云(yun)石,于(yu)1050~1150℃下氧化(hua)(hua)(hua)焙燒(shao),再(zai)用水逆流(liu)浸出(chu)(chu)(見浸取)和(he)過濾(lv),獲得(de)含(han)Na2CrO4大(da)于(yu) 200克(ke)(ke)/升(sheng)的(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)。加(jia)硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)中和(he)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye),使其pH為(wei)7~8,濾(lv)出(chu)(chu)氫氧化(hua)(hua)(hua)鋁等雜質后蒸發到含(han)Na2CrO4大(da)于(yu) 450克(ke)(ke)/升(sheng),濾(lv)出(chu)(chu)Na2SO4結晶(jing)(jing)。溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)用硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)調(diao)整pH為(wei)4±0.2,再(zai)濾(lv)出(chu)(chu)Na2SO4結晶(jing)(jing),獲得(de)重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)。濃(nong)縮溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)到約含(han)Na2Cr2O71100克(ke)(ke)/升(sheng)時,冷卻(que)濾(lv)出(chu)(chu)Na2SO4結晶(jing)(jing),再(zai)將(jiang)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)濃(nong)縮到含(han)Na2Cr2O71500~1550克(ke)(ke)/升(sheng),并于(yu)90~100℃保溫8小時,然后冷卻(que)到35℃以下,結晶(jing)(jing)出(chu)(chu)重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)。鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)轉化(hua)(hua)(hua)成(cheng)重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)也可(ke)用碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa),即在15~16大(da)氣壓下通入含(han)50%CO2的(de)氣體,析出(chu)(chu)的(de)沉淀(dian)為(wei)碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O─→Na2Cr2O7+2NaHCO3碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)(na)可(ke)以回收使用。此法(fa)(fa)可(ke)把在焙燒(shao)中配加(jia)的(de)純堿(jian)重(zhong)(zhong)新回收一半(ban),較硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)獲得(de)硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)為(wei)有利(li),但鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)不能完(wan)全轉化(hua)(hua)(hua)為(wei)重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)。
三氧化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)的(de)(de)制備可用(yong):①氯(lv)化(hua)銨還原法。即(ji)(ji)在(zai)(zai)重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鈉晶(jing)體中(zhong)(zhong)(zhong)配入(ru)一定量(liang)的(de)(de)氯(lv)化(hua)銨,混勻后在(zai)(zai)還原爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)于(yu)700~800℃還原,然后洗去NaCl,過濾獲得(de)三氧化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)濾餅(bing),經過干燥、破碎,在(zai)(zai)回轉窯中(zhong)(zhong)(zhong)于(yu)1150~1200℃煅燒。用(yong)此法獲得(de)的(de)(de)三氧化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)呈墨綠色,顆(ke)粒較大(da),純度(du)高(gao),但(dan)生(sheng)產工序多(duo),并產生(sheng)有害氣體 HCl。②煅燒鉻(ge)(ge)酸(suan)酐法。即(ji)(ji)把重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鈉加入(ru)反(fan)應(ying)鍋中(zhong)(zhong)(zhong),注入(ru)濃硫(liu)酸(suan),在(zai)(zai)200℃下重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鈉與(yu)硫(liu)酸(suan)反(fan)應(ying)生(sheng)成鉻(ge)(ge)酸(suan)酐:
Na2Cr2O7+2H2SO4─→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜置(zhi)后鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)和硫酸(suan)(suan)氫(qing)鈉沉積成(cheng)兩層。將上(shang)部的硫酸(suan)(suan)氫(qing)鈉舀出(chu)(chu),留在(zai)鍋中的鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)再加(jia)熱,用水洗去殘留的硫酸(suan)(suan)鈉,從底部放出(chu)(chu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)在(zai)800~950℃下煅燒(shao)分解,用水洗去未(wei)分解的鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan),過(guo)濾獲得三氧(yang)化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。用此法工序(xu)少,但產(chan)品雜(za)質含(han)量較高。③煅燒(shao)氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)法。即將含(han)Na2CrO4大于 200克/升的溶(rong)液加(jia)溫至95℃以上(shang),加(jia)入純凈的硫化(hua)鈉溶(rong)液,攪拌(ban)后生成(cheng)大顆(ke)粒氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)Cr(OH)3沉淀(dian)。氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)回轉窯中于1300℃煅燒(shao)分解為三氧(yang)化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)Cr2O3。此法工序(xu)少,產(chan)品成(cheng)本低,純度高,但顆(ke)粒細,易損(sun)失。
鋁(lv)熱還原要求原料含 Cr2O3大(da)(da)于99%,含硫低于0.02%,含鉛、砷(shen)、錫、銻各低于0.001%。鋁(lv)粒(li)粒(li)度(du)應小于0.5毫米,鋁(lv)量應不大(da)(da)于理論(lun)量的98%。用硝石、鎂屑和鋁(lv)粒(li)作引火(huo)劑。
反應(ying)(ying)(ying)(ying)焓ΔH圏=-65.0千卡/摩爾(鋁(lv)(lv))。為了保(bao)持自熱(re)反應(ying)(ying)(ying)(ying)過(guo)程并(bing)使金(jin)屬(shu)粒與(yu)渣順利分(fen)離(li),ΔH圏至(zhi)少應(ying)(ying)(ying)(ying)為-72千卡/摩爾(鋁(lv)(lv)),要添(tian)加硝酸(suan)(suan)鈉、氯(lv)酸(suan)(suan)鉀、鉻酸(suan)(suan)酐或堿金(jin)屬(shu)重鉻酸(suan)(suan)鹽等供氧劑(ji)(ji)補充熱(re)量;也(ye)可(ke)將混合(he)料(liao)預熱(re)到350~400℃再行入(ru)爐(lu)。還原反應(ying)(ying)(ying)(ying)在(zai)內砌鎂磚(zhuan)的(de)圓(yuan)錐形爐(lu)筒內進行。先在(zai)爐(lu)內加入(ru)部分(fen)混合(he)爐(lu)料(liao),在(zai)料(liao)面中心加引(yin)火(huo)劑(ji)(ji),點燃后在(zai)爐(lu)料(liao)開始反應(ying)(ying)(ying)(ying)時,用(yong)流(liu)槽(cao)連(lian)續送入(ru)其(qi)余爐(lu)料(liao)。反應(ying)(ying)(ying)(ying)終止,冷(leng)卻(que)至(zhi)室溫(wen),拆開爐(lu)筒取(qu)出(chu)金(jin)屬(shu)錠,噴砂清(qing)除表面夾渣和氧化膜。生產大(da)(da)(da)金(jin)屬(shu)錠,能提高鉻的(de)回收(shou)率,渣的(de)流(liu)動性也(ye)好。鋁(lv)(lv)熱(re)法可(ke)獲得(de)純度大(da)(da)(da)于(yu)98.5%的(de)金(jin)屬(shu)鉻,其(qi)中含(han)鋁(lv)(lv)不大(da)(da)(da)于(yu)0.5%。渣中含(han)Al2O3高達90%,可(ke)作研磨材(cai)料(liao)。
電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)法(fa)生產一般用(yong)碳素(su)(su)鉻(ge)(ge)鐵作原料,采用(yong)鉻(ge)(ge)銨礬(fan)(fan)法(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)流(liu)程(圖2)。把(ba)碳素(su)(su)鉻(ge)(ge)鐵粉碎(sui),溶于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)陽(yang)極(ji)返回液(ye)、結晶(jing)母液(ye)和(he)硫酸(suan)的(de)(de)混(hun)合溶液(ye)中,過濾除去(qu)硅(gui)酸(suan)鹽(yan)等(deng)殘渣(zha),濾液(ye)用(yong)硫酸(suan)銨處理(li)并除鐵。純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)銨礬(fan)(fan)溶液(ye)經陳化(保持30~35℃,放置15日)后,結晶(jing)出純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)銨礬(fan)(fan)Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)銨礬(fan)(fan)溶于(yu)熱水送入隔膜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)槽電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)。用(yong)不銹(xiu)鋼作陰極(ji),鉛銀合金(1%Ag)作陽(yang)極(ji),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)753安(an)(an)/米2,槽電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓 4.2伏,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)溫(wen)度(du)52~54℃。應控(kong)制通過電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)進入陽(yang)極(ji)室(shi)的(de)(de)流(liu)速,并準確地控(kong)制溶液(ye)的(de)(de)pH為2.1~2.4。平均電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)效率 45%,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)耗約18.5千瓦·時(shi)/公斤。產品(pin)純(chun)(chun)度(du)為99.2~99.4%的(de)(de)片狀(zhuang)金屬鉻(ge)(ge),含(han)(han)氧(yang)0.3~0.5%,呈脆性。為了提高金屬鉻(ge)(ge)的(de)(de)純(chun)(chun)度(du),可(ke)通過真空處理(li)或氫還原降低含(han)(han)氧(yang)量。用(yong)+6價(jia)鉻(ge)(ge)溶液(ye)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du) 9500安(an)(an)/米2,溫(wen)度(du)84~87℃),可(ke)得高純(chun)(chun)度(du)金屬鉻(ge)(ge)(含(han)(han)氧(yang)0.01~0.02%),但電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)效率很(hen)低(6~7%)。
鉻(ge)用于制不銹鋼,汽車零件,工具,磁帶和錄(lu)像帶等。 鉻(ge)鍍(du)在(zai)金屬上可以防銹,也(ye)叫可多米,堅(jian)固美觀。
鉻(ge)(ge)可(ke)用于制不(bu)銹鋼(gang)。紅、綠寶(bao)石(shi)的色彩也來自(zi)于鉻(ge)(ge)。作(zuo)為現(xian)代科(ke)技中最重(zhong)要的金屬,以不(bu)同百分比熔合(he)的鉻(ge)(ge)鎳(nie)鋼(gang)千(qian)變萬(wan)化,種類繁(fan)多(duo),令人難以置(zhi)信(xin)。
鉻(ge)的(de)毒(du)性與其存在的(de)價(jia)(jia)(jia)態有(you)關,六(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)比三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)毒(du)性高100倍,并易(yi)被人體吸收且在體內蓄積(ji),三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)和六(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)可以相(xiang)互轉(zhuan)化。天然水不含(han)鉻(ge);海水中鉻(ge)的(de)平均濃(nong)度(du)為0.05ug/l;飲用水中更低。鉻(ge)的(de)污(wu)染源(yuan)有(you)含(han)鉻(ge)礦(kuang)石的(de)加工、金屬(shu)表面處(chu)理、皮革鞣制、印染等(deng)排放的(de)污(wu)水。
鉻(ge)(ge)是人體必需的(de)(de)(de)微(wei)量(liang)(liang)元(yuan)素。三價的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)是對(dui)人體有益的(de)(de)(de)元(yuan)素,而六價鉻(ge)(ge)是有毒的(de)(de)(de)。人體對(dui)無機(ji)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)吸收利用率極低(di),不到1%;人體對(dui)有機(ji)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)利用率可達(da)10-25%。鉻(ge)(ge)在天(tian)然食品中的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)較低(di)、均以三價的(de)(de)(de)形(xing)式存在。
確切地(di)說(shuo),鉻的(de)生理功能是(shi)與其它(ta)控制代謝的(de)物(wu)(wu)質(zhi)一起配合起作用(yong),如激素、胰島素、各種酶(mei)類(lei)、細胞的(de)基因物(wu)(wu)質(zhi)(DNA和RNA)等(deng)。
工業上使用(yong)的(de)鉻礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)(shi)為鉻鐵礦(kuang)(kuang),屬尖晶石(shi)(shi)(shi)(MgO·Al2O3)和磁鐵礦(kuang)(kuang)(FeO·Fe2O3)類,其通用(yong)化學式是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由于(yu)二價元素(su)(Mg2+、Fe2+、Zn2+ )和三(san)價元素(su)(Al3+、Fe3+、Cr3+)相互置(zhi)換,可以出現各種不同成分的(de)礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)(shi)。除(chu)主成分FeO及(ji)Cr2O3外,一(yi)般含(han)(han)有不同成分的(de) MgO、Al2O3 及(ji)其他雜質(zhi)。礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)(shi)結(jie)構組成對使用(yong)有明顯影響(xiang),如(ru)鉻尖晶石(shi)(shi)(shi)比鉻鐵礦(kuang)(kuang)(FeO·Cr2O3)難于(yu)還(huan)原;含(han)(han)蛇(she)紋石(shi)(shi)(shi)的(de)鉻礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)(shi),若其中揮發物大于(yu) 2%,用(yong)它(ta)制造的(de)鉻質(zhi)耐火(huo)磚在加熱到1000℃時(shi),會因釋放結(jie)晶水而炸裂。
美(mei)(mei)國(guo)1978年耗用(yong)鉻鐵礦(kuang)917000噸(dun),其(qi)用(yong)途分配如下:冶金61%,化工(gong)21%,耐火材(cai)料(liao)18%。1981年倫敦市場鉻礦(kuang)石價格:土耳其(qi)礦(kuang)(48%Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美(mei)(mei)元(yuan)/噸(dun),南非(阿扎尼亞(ya))鉻礦(kuang)(44%Cr2O3)60~70美(mei)(mei)元(yuan)/噸(dun)。
由于(yu)(yu)鉻(ge)(ge)(ge)合金(jin)(jin)性(xing)脆,作(zuo)(zuo)為金(jin)(jin)屬材(cai)料使(shi)用還(huan)在研究(jiu)中,鉻(ge)(ge)(ge)主要以鐵(tie)合金(jin)(jin)(如鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie))形式用于(yu)(yu)生產不(bu)銹鋼及各(ge)種(zhong)合金(jin)(jin)鋼。金(jin)(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)用作(zuo)(zuo)鋁(lv)合金(jin)(jin)、鈷合金(jin)(jin)、鈦合金(jin)(jin)及高(gao)溫合金(jin)(jin)、電阻發熱合金(jin)(jin)等的(de)(de)(de)添加劑(ji)(ji)(ji)。氧化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)用作(zuo)(zuo)耐(nai)光、耐(nai)熱的(de)(de)(de)涂料,也可用作(zuo)(zuo)磨料,玻璃、陶瓷的(de)(de)(de)著色(se)劑(ji)(ji)(ji),化(hua)學(xue)合成的(de)(de)(de)催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。堿式硫酸鉻(ge)(ge)(ge)(三(san)價鉻(ge)(ge)(ge)鹽)用作(zuo)(zuo)皮(pi)革的(de)(de)(de)鞣劑(ji)(ji)(ji)。鉻(ge)(ge)(ge)礬(fan)、重鉻(ge)(ge)(ge)酸鹽用作(zuo)(zuo)織物(wu)染色(se)的(de)(de)(de)媒染劑(ji)(ji)(ji)、浸(jin)漬劑(ji)(ji)(ji)及各(ge)種(zhong)顏料。鍍鉻(ge)(ge)(ge)和滲鉻(ge)(ge)(ge)可使(shi)鋼鐵(tie)和銅、鋁(lv)等金(jin)(jin)屬形成抗(kang)腐蝕的(de)(de)(de)表層(ceng),并且光亮美觀,大量用于(yu)(yu)家具、汽車、建筑等工(gong)業。此外,鉻(ge)(ge)(ge)礦石(shi)還(huan)大量用于(yu)(yu)制作(zuo)(zuo)耐(nai)火材(cai)料。
鉻(ge)是人體內(nei)(nei)必需的微量(liang)元素(su)之一,它在維持人體健康方面起關(guan)鍵作用(yong)。鉻(ge)對人體十分(fen)有(you)(you)利的微量(liang)元素(su),不(bu)應該被(bei)忽視,它是正常(chang)生長發育和調節血糖的重要元素(su)。鉻(ge)在人體內(nei)(nei)的含量(liang)約為7毫克,主(zhu)要分(fen)布于骨骼、皮膚、腎上腺、大腦和肌肉之中。那么,鉻(ge)元素(su)對人體到底有(you)(you)什(shen)么樣的作用(yong)呢?
隨著年齡的(de)(de)增(zeng)長(chang)而(er)逐漸減(jian)少,鉻(ge)(ge)的(de)(de)需要(yao)量(liang)很少,鉻(ge)(ge)作為一種必要(yao)的(de)(de)微量(liang)營(ying)養(yang)元素在(zai)所有胰島(dao)(dao)素調(diao)節(jie)活動中起重要(yao)作用(yong),它能幫助胰島(dao)(dao)素促進葡萄(tao)糖(tang)進入(ru)細胞內的(de)(de)效率,是(shi)重要(yao)的(de)(de)血糖(tang)調(diao)節(jie)劑(ji)。在(zai)血糖(tang)調(diao)節(jie)方面,特(te)別是(shi)對糖(tang)尿病(bing)患(huan)者而(er)言有著重要(yao)的(de)(de)作用(yong)。它有助于(yu)生長(chang)發(fa)育,并對血液中的(de)(de)膽(dan)固醇濃(nong)度(du)也有控制作用(yong),缺乏時(shi)可能會導致心臟疾病(bing)。
當(dang)缺(que)乏鉻時,就很容易表(biao)現出糖代(dai)謝失調,如不及時補充這種元素(su),就會患糖尿病,誘發冠狀動脈硬化(hua)導(dao)致心血管病,嚴(yan)重的會導(dao)致白內障、失明(ming)、尿毒癥等并發癥。
鉻(ge)還是葡萄糖(tang)耐量因子的(de)(de)組成(cheng)成(cheng)分,它可促進(jin)(jin)胰(yi)島(dao)素(su)在體內(nei)充分地發(fa)揮作用。在生(sheng)理上對機體的(de)(de)生(sheng)長發(fa)育來說,胰(yi)島(dao)素(su)和(he)生(sheng)長激(ji)素(su)同等重要(yao),缺一不可。胰(yi)島(dao)素(su)在人(ren)體內(nei)的(de)(de)作用非常(chang)大,既(ji)是體內(nei)重要(yao)的(de)(de)合成(cheng)激(ji)素(su)可促進(jin)(jin)葡萄糖(tang)的(de)(de)攝(she)取、貯存(cun)和(he)利用,又可促進(jin)(jin)脂肪酸的(de)(de)合成(cheng),還能促進(jin)(jin)蛋(dan)白質的(de)(de)合成(cheng)和(he)貯存(cun)。因此,青少(shao)年想健康、科學的(de)(de)成(cheng)長發(fa)育,一定不能缺少(shao)鉻(ge)。
有一些人(ren)聽說自己缺鉻,就(jiu)盲(mang)目補鉻。把高(gao)(gao)鉻食(shi)物(wu)(wu)當做營養品來長(chang)期服用(yong),使人(ren)體處在一個高(gao)(gao)鉻的(de)(de)狀態(tai)(tai)。其實盲(mang)目地補鉻是不可取(qu)的(de)(de),如果攝取(qu)過量(liang)鉻的(de)(de)毒(du)性(xing)與其存在的(de)(de)價(jia)(jia)態(tai)(tai)有極大的(de)(de)關(guan)系,六價(jia)(jia)鉻的(de)(de)毒(du)性(xing)比三價(jia)(jia)鉻高(gao)(gao)約100倍(bei),但(dan)不同化合(he)物(wu)(wu)毒(du)性(xing)不同。六價(jia)(jia)鉻化合(he)物(wu)(wu)在高(gao)(gao)濃度(du)時(shi)具(ju)有明顯的(de)(de)局部刺激作(zuo)用(yong)和腐(fu)蝕作(zuo)用(yong),低濃度(du)時(shi)為常(chang)見(jian)的(de)(de)致(zhi)癌物(wu)(wu)質。在食(shi)物(wu)(wu)中大多(duo)為三價(jia)(jia)鉻,其口(kou)服毒(du)性(xing)很低,可能(neng)是由于其吸收非(fei)常(chang)少(shao)。
鉻雖然人(ren)(ren)體需要量很少,但(dan)作(zuo)用很大(da)。它是使(shi)胰(yi)島素起作(zuo)用的一種重(zhong)要元素。糖尿(niao)病人(ren)(ren)存(cun)在(zai)缺鉻和缺鋅的問題(ti),并(bing)且有并(bing)發癥時患(huan)者的鉻、鋅含量均(jun)顯著低于(yu)無(wu)并(bing)發癥患(huan)者。三價鉻可以(yi)改(gai)善胰(yi)島素的敏感性。
含鉻量(liang)比較高的(de)(de)食(shi)(shi)物(wu)有主要是(shi)一些(xie)粗糧(liang),如我們通常(chang)食(shi)(shi)用的(de)(de)小麥、花生、蘑菇等(deng)等(deng),另外胡(hu)椒、以(yi)及動物(wu)的(de)(de)肝臟、牛(niu)肉、雞蛋、紅糖、乳(ru)制品(pin)等(deng)都是(shi)含有鉻元素比較高的(de)(de)食(shi)(shi)品(pin)。多(duo)吃這些(xie)食(shi)(shi)品(pin),就能保證人(ren)體的(de)(de)鉻元素的(de)(de)充足。當(dang)然,前(qian)提是(shi)保證流失不會過(guo)多(duo)。
提(ti)起近視,許(xu)多人(ren)常將其歸(gui)咎于不良用(yong)眼,如看書距(ju)離(li)不當(dang),光太(tai)暗(an),持久用(yong)眼等。但飲食不當(dang)也是誘發青(qing)少年近視的原因之一。
美(mei)國(guo)紐約(yue)大(da)學研究員貝蘭博士(shi)對大(da)量青少年近(jin)視病例進行(xing)研究之(zhi)后指出,體內缺乏微量元(yuan)素(su)鉻(ge)(ge)與(yu)近(jin)視的(de)形成有一定的(de)關(guan)系。鉻(ge)(ge)元(yuan)素(su)在人體中(zhong)(zhong)與(yu)球蛋白結合,為球蛋白正常代謝必需。在糖(tang)與(yu)脂肪的(de)代謝中(zhong)(zhong),鉻(ge)(ge)協助胰島(dao)素(su)發(fa)揮重要的(de)生理作用。處于生長發(fa)育旺(wang)盛時期的(de)青少年,鉻(ge)(ge)的(de)需求比成人大(da)。鉻(ge)(ge)主要存在于粗(cu)糧、紅糖(tang)、蔬菜及水果等食(shi)物中(zhong)(zhong),有些(xie)家長不注意食(shi)物搭(da)配,長期給孩子吃(chi)一些(xie)精(jing)細食(shi)物,從而(er)造成缺鉻(ge)(ge),眼睛晶(jing)體滲透壓的(de)變化,使晶(jing)狀(zhuang)體變凸,屈光度(du)增(zeng)加,產生近(jin)視。
鉻的測定濕式消(xiao)解(jie)法:準確稱取1.0~2.0g樣品,置于消(xiao)解(jie)瓶中(zhong),同時(shi)(shi)做試(shi)(shi)劑(ji)空白。如為(wei)干燥固體樣品,可酌加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)適量(liang)(liang)的水(shui),使(shi)含(han)水(shui)約(yue)75%以上,加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)硝酸10~15m1,混合放置,然后(hou)(hou)徐(xu)(xu)徐(xu)(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱。待激(ji)烈(lie)反應(ying)停止并冷(leng)卻(que)(que)后(hou)(hou),加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)硫酸5~7.5m1,再(zai)徐(xu)(xu)徐(xu)(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱。如消(xiao)解(jie)過程中(zhong)有大量(liang)(liang)氣(qi)泡可加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)辛醇2~3滴(di)。溶(rong)液(ye)(ye)如變(bian)為(wei)暗色時(shi)(shi),再(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)2~3ml硝酸繼續加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱,至產生(sheng)三(san)氧化硫白煙而溶(rong)液(ye)(ye)呈現淡(dan)黃色或無色時(shi)(shi)消(xiao)解(jie)完成。若消(xiao)解(jie)不完全(quan)可再(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)少量(liang)(liang)硝酸及高氯酸1m1,加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱以加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)速消(xiao)解(jie),消(xiao)解(jie)液(ye)(ye)冷(leng)卻(que)(que)后(hou)(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)5ml水(shui)及5m1草酸銨溶(rong)液(ye)(ye),加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱至生(sheng)成三(san)氧化硫白煙為(wei)止,冷(leng)后(hou)(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)水(shui)使(shi)成50ml作為(wei)待測溶(rong)液(ye)(ye),同時(shi)(shi)做試(shi)(shi)劑(ji)空白。
吸取鉻標(biao)準溶(rong)液(3.2)0,0.20,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00ml,分別(bie)置于(yu)150ml三角瓶中(zhong),加純水至50ml。
向標準系列中加(jia)(jia)0.5ml 1+1硫酸(suan)(suan),0.5ml 1+1磷(lin)酸(suan)(suan)及2~3滴6%高錳酸(suan)(suan)鉀溶液。如紫紅色(se)消褪則應(ying)再加(jia)(jia)高錳酸(suan)(suan)鉀溶液。各加(jia)(jia)幾粒玻璃(li)珠,加(jia)(jia)熱煮(zhu)沸,如紫紅色(se)消退(tui),需補加(jia)(jia)高錳酸(suan)(suan)鉀至煮(zhu)沸后(hou)仍需保持紫紅色(se)。
冷卻后向(xiang)各(ge)瓶(ping)中(zhong)(zhong)加1ml 20%尿素溶(rong)(rong)液(ye)(1),然后滴加2%亞硝酸鈉溶(rong)(rong)液(ye),每(mei)加1滴需充(chong)分振搖,直到紫(zi)紅色剛褪去為(wei)止。待瓶(ping)中(zhong)(zhong)不冒氣泡(pao)后再將溶(rong)(rong)液(ye)轉(zhuan)移(yi)到50ml比(bi)色管中(zhong)(zhong),用純(chun)水稀釋(shi)至刻度(du)。
向比(bi)(bi)色管各加入2.5ml 1+7硫酸,0.5ml 1%二(er)苯碳酰二(er)肼,立即搖(yao)勻放置10min(2)在波長540nm下用3cm比(bi)(bi)色皿以純(chun)水作參比(bi)(bi)測定吸(xi)光度(du)值。繪制標準曲線。
鉻是維持人體(ti)生命(ming)活動的必需元素(su),能(neng)幫助胰島素(su)促(cu)進(jin)葡萄(tao)糖(tang)進(jin)入細胞(bao)內的效率,是重要的血糖(tang)調節劑及促(cu)進(jin)生長發(fa)育(yu)的功能(neng)。此外,鉻是糖(tang)尿病的“克星“,在日常生活中可以(yi)多攝取(qu)富含鉻的食物(wu)。而富含鉻的食物(wu)有哪些呢?
鉻(ge)(ge)是動物(wu)和人(ren)(ren)體必不可少的(de)(de)(de)微量(liang)營養素(su)之一(yi)。其(qi)主要作用是幫助維持(chi)身體中(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)允許的(de)(de)(de)正常葡萄(tao)(tao)糖含(han)量(liang)。飲(yin)食中(zhong)(zhong)(zhong)供鉻(ge)(ge)不足(zu)與(yu)葡萄(tao)(tao)糖和類(lei)脂同(tong)化作用的(de)(de)(de)改變(bian)有(you)關(guan)。腸(chang)胃(wei)中(zhong)(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)與(yu)食品(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)元素(su)的(de)(de)(de)化學結(jie)構有(you)關(guan)。研究表明,飲(yin)食中(zhong)(zhong)(zhong)攝人(ren)(ren)的(de)(de)(de)無機鉻(ge)(ge)只有(you)1%被吸(xi)收(shou),鉻(ge)(ge)一(yi)旦(dan)被吸(xi)收(shou),便(bian)迅速離(li)開(kai)血液(ye)分布于(yu)各個器官(guan)中(zhong)(zhong)(zhong),特別是肝臟,有(you)3價鉻(ge)(ge)存(cun)在。在所(suo)有(you)細胞組織中(zhong)(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)濃度都隨(sui)著(zhu)年齡的(de)(de)(de)增加而下降。吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)主要通過腎臟排泄。人(ren)(ren)體的(de)(de)(de)頭(tou)發含(han)鉻(ge)(ge)濃度最高,約(yue)為0.2~2.0毫克/千克。
鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)最(zui)好來源(yuan)是肉類(lei),尤以肝(gan)臟和其(qi)他內臟,是生物有效性高的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)來源(yuan)。啤酒酵母(mu)、未加工的(de)(de)(de)(de)谷物、麩糠(kang)、硬(ying)果類(lei)、乳(ru)酪也提供較多的(de)(de)(de)(de)鉻(ge);軟體(ti)動物、海藻、紅(hong)糖、粗砂(sha)糖中的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)含量高于白糖。家禽(qin)、魚類(lei)和精(jing)(jing)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)谷類(lei)食(shi)(shi)物含有很少的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)。長期食(shi)(shi)用精(jing)(jing)制(zhi)食(shi)(shi)品和大量的(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)糖,可促進體(ti)內鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)排(pai)泄增加,因此造成(cheng)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)缺乏。
鉻的豐富來(lai)源(yuan)有干酪、蛋白類和肝。
良好來源(yuan)有蘋果皮(pi)、香蕉、牛肉、啤酒、面(mian)包、紅糖、黃油、雞、玉(yu)米粉(fen)、面(mian)粉(fen)、土(tu)豆、植物油和全麥。
一般(ban)來源(yuan)有胡蘿卜、青豆、柑(gan)橘、菠菜和(he)草莓。
微量來(lai)源有大部(bu)分的水果和蔬(shu)菜、牛奶及(ji)糖(tang)。
需要補充鉻的人群可以多吃點上面列舉的食物。
鉻(ge)有助于(yu)胰島(dao)素(su)促進(jin)葡(pu)萄糖進(jin)入細胞內(nei)的效率,是血糖調節劑,可以預防糖尿(niao)病。大家在日常飲(yin)食(shi)中注意通過(guo)這(zhe)些食(shi)物補(bu)充鉻(ge)元素(su),特(te)別是糖尿(niao)病患者(zhe),更加應該增加鉻(ge)元素(su)的攝入量。