鉻(ge)(ge)(Chromium),化學符號Cr,原子序數為24,在元素(su)周期表中屬ⅥB族。元素(su)名來自于希臘文,原意為“顏(yan)色(se)”,因為鉻(ge)(ge)的(de)化合(he)物都(dou)有顏(yan)色(se)。單質為鋼灰色(se)金屬,是自然界(jie)硬度最大的(de)金屬。鉻(ge)(ge)在地殼中的(de)含量為0.01%,居第(di)17位。呈游(you)離態的(de)自然鉻(ge)(ge)極其罕見,主要存在于鉻(ge)(ge)鉛礦(kuang)中。
2017年(nian)10月27日,世界衛(wei)生組(zu)織國際(ji)癌(ai)癥研究(jiu)機構公布的致癌(ai)物清(qing)單(dan)初(chu)步(bu)整理參考,金屬鉻在3類致癌(ai)物清(qing)單(dan)中(zhong)。
鉻是1797年法國化(hua)學(xue)家沃(wo)克(ke)蘭從當(dang)時稱(cheng)(cheng)為紅色西伯利亞(ya)礦石中(zhong)(zhong)發現(xian)(xian)的(de)(de)。早在1766年,在俄羅斯圣彼得堡任化(hua)學(xue)教授的(de)(de)德國的(de)(de)列曼(man)曾經分(fen)析了它,確定(ding)其中(zhong)(zhong)含有鉛。1798年沃(wo)克(ke)蘭給他(ta)找到的(de)(de)這種灰(hui)色針狀(zhuang)金屬命(ming)名為chrom,來自希(xi)臘文(wen)chroma(顏(yan)色)。由此得到鉻的(de)(de)拉(la)丁(ding)名稱(cheng)(cheng)chromium和元素符(fu)號Cr。差不多在同一個時期里(li),克(ke)拉(la)普羅特(te)也從鉻鉛礦中(zhong)(zhong)獨立(li)發現(xian)(xian)了鉻。
自然界中主要以鉻(ge)鐵礦FeCr2O4形式存在(zai)。由氧化(hua)鉻(ge)用鋁還原,或由鉻(ge)氨(an)礬或鉻(ge)酸經(jing)電解制得。
按照在地殼中的(de)含量,鉻屬于分布較廣的(de)元素之一。它比在它以前(qian)發現的(de)鈷(gu)、鎳、鉬、鎢(wu)都多。這可(ke)能是由(you)于鉻的(de)天然化合物(wu)很穩定(ding),不易溶于水,還原比較困難。有(you)人認為(wei)沃克蘭(lan)取得的(de)金(jin)屬鉻可(ke)能是鉻的(de)碳化物(wu)。
亞鉻(ge)(ge)(ge)酸鹽在地殼(ke)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)自(zi)然(ran)儲量超過18億噸(dun),可(ke)開(kai)采儲量超過8.1億噸(dun)。2004年,世(shi)界亞鉻(ge)(ge)(ge)酸鹽開(kai)采量為(wei)1750萬(wan)噸(dun),其中(zhong)(zhong)(zhong),南非開(kai)采763萬(wan)噸(dun),哈薩克斯(si)坦327萬(wan)噸(dun),印(yin)度295萬(wan)噸(dun),津巴布韋(wei)67萬(wan)噸(dun),芬(fen)蘭58萬(wan)噸(dun)。中(zhong)(zhong)(zhong)國鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)資(zi)源比較貧乏,按可(ke)滿足需求的(de)程度看,屬(shu)短缺資(zi)源。總(zong)保(bao)有(you)儲量礦(kuang)石(shi)1078萬(wan)噸(dun),其中(zhong)(zhong)(zhong)富礦(kuang)占(zhan)53.6%。鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)產地有(you)56處(chu),分布于西藏(zang)(zang)、新疆、內蒙古、甘肅等13個(ge)省(sheng)(區(qu)),以(yi)西藏(zang)(zang)為(wei)最主(zhu)要,保(bao)有(you)儲量約占(zhan)全國的(de)一半。中(zhong)(zhong)(zhong)國鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)床(chuang)是典型的(de)與超基性巖有(you)關的(de)巖漿(jiang)型礦(kuang)床(chuang),絕(jue)大多數(shu)屬(shu)蛇綠巖型,礦(kuang)床(chuang)賦存于蛇綠巖帶中(zhong)(zhong)(zhong)。西藏(zang)(zang)羅布莎(sha)鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)和新疆薩爾托(tuo)海鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)等皆屬(shu)此類(lei)。從成(cheng)礦(kuang)時(shi)代(dai)來看,中(zhong)(zhong)(zhong)國鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)形成(cheng)時(shi)代(dai)以(yi)中(zhong)(zhong)(zhong)生代(dai)、新生代(dai)為(wei)主(zhu)。
在冶金(jin)工業(ye)(ye)上,鉻(ge)鐵(tie)礦主(zhu)要用(yong)來(lai)生產鉻(ge)鐵(tie)合(he)金(jin)和(he)(he)金(jin)屬鉻(ge)。鉻(ge)鐵(tie)合(he)金(jin)作為鋼(gang)(gang)(gang)的添加料生產多種(zhong)高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特(te)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang),如(ru)不銹鋼(gang)(gang)(gang)、耐酸鋼(gang)(gang)(gang)、耐熱鋼(gang)(gang)(gang)、滾珠軸承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)、彈(dan)簧(huang)鋼(gang)(gang)(gang)、工具鋼(gang)(gang)(gang)等。金(jin)屬鉻(ge)主(zhu)要用(yong)于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特(te)種(zhong)合(he)金(jin)。這些(xie)特(te)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)特(te)種(zhong)合(he)金(jin)是航空、宇航、汽車(che)、造船,以及國防工業(ye)(ye)生產槍(qiang)炮、導彈(dan)、火(huo)箭、艦艇(ting)等不可缺(que)少的材(cai)料。在耐火(huo)材(cai)料上,鉻(ge)鐵(tie)礦用(yong)來(lai)制造鉻(ge)磚、鉻(ge)鎂(mei)磚和(he)(he)其他特(te)殊耐火(huo)材(cai)料。
鉻(ge)(ge)鐵礦在化(hua)學(xue)工業上主(zhu)要用(yong)來生產重鉻(ge)(ge)酸鈉,進而制取(qu)其(qi)他鉻(ge)(ge)化(hua)合物(wu),用(yong)于顏料(liao)、紡織(zhi)、電鍍、制革等工業,還可制作催化(hua)劑(ji)和觸媒劑(ji)等。
鉻(ge)(ge)鐵礦(kuang)是中(zhong)國的(de)(de)(de)短缺礦(kuang)種,儲量(liang)少(shao),產(chan)量(liang)低,每年消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)80%以(yi)上依靠進口。鉻(ge)(ge)具有(you)親(qin)氧(yang)性(xing)(xing)和親(qin)鐵性(xing)(xing),以(yi)親(qin)氧(yang)性(xing)(xing)較強(qiang)(qiang),只有(you)在(zai)還原和硫(liu)的(de)(de)(de)逸度(du)較高(gao)的(de)(de)(de)情(qing)況下才顯示(shi)親(qin)硫(liu)性(xing)(xing)。在(zai)內(nei)生作用條(tiao)件(jian)下鉻(ge)(ge)一般呈(cheng)三(san)價。六(liu)次酸(suan)(suan)位的(de)(de)(de)Cr3+和Al3+、Fe3+的(de)(de)(de)離子(zi)(zi)半徑相接近,故它(ta)們之間可(ke)以(yi)呈(cheng)廣(guang)泛的(de)(de)(de)類(lei)(lei)質(zhi)同象(xiang)。此外,可(ke)與鉻(ge)(ge)類(lei)(lei)質(zhi)同象(xiang)代替的(de)(de)(de)元素還有(you)Mn、Mg、Ni、Co、Zn等(deng),所(suo)以(yi)在(zai)鎂(mei)鐵硅酸(suan)(suan)鹽礦(kuang)物和副礦(kuang)物中(zhong)有(you)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)廣(guang)泛分布。在(zai)表(biao)生帶強(qiang)(qiang)烈(lie)氧(yang)化條(tiao)件(jian)下(堿性(xing)(xing)介質(zhi)),Cr3+氧(yang)化成(cheng)(cheng)Cr6+形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)根(gen)離子(zi)(zi),使不活動的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)離子(zi)(zi)變(bian)成(cheng)(cheng)易溶的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)陰(yin)離子(zi)(zi)發生遷移。遇極(ji)化性(xing)(xing)很(hen)強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)離子(zi)(zi)(如Cu、Pb等(deng)),則形(xing)成(cheng)(cheng)難溶的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)性(xing)(xing)礦(kuang)物。
在(zai)自然(ran)界(jie)中(zhong)已發(fa)現的含鉻(ge)(ge)礦物(wu)(wu)約有(you)(you)50余種,分別屬于(yu)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)類、鉻(ge)(ge)酸(suan)鹽類和(he)(he)硅酸(suan)鹽類。此(ci)外(wai)還有(you)(you)少(shao)數氫(qing)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)、碘酸(suan)鹽、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)(he)硫化(hua)(hua)物(wu)(wu)。其中(zhong)氮化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)和(he)(he)硫化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)礦物(wu)(wu)只見于(yu)隕石(shi)中(zhong)。具有(you)(you)工業(ye)價值的鉻(ge)(ge)礦物(wu)(wu)都(dou)屬于(yu)鉻(ge)(ge)尖晶石(shi)類礦物(wu)(wu),它(ta)們的化(hua)(hua)學通式(shi)為(wei)(Mg,Fe2+)(Cr,Al,Fe3+)2O4或(huo)(Mg,Fe2+)O(Cr,Al,Fe3+)2O3,其Cr2O3含量為(wei)18%~62%。
有工業(ye)價值的(de)鉻礦物,其(qi)Cr2O3含量一般都在30%以上(shang),其(qi)中常見的(de)是:
化學成分(fen)為(wei)(Mg,Fe)Cr2O4,介于亞(ya)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(FeCr2O4,含FeO 32.09%、Cr2O3 67.91)與鎂(mei)鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(MgCr2O4,含MgO 20.96%、Cr2O3 79.04%)之間,通常(chang)有人將亞(ya)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)和鎂(mei)鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)也都稱為(wei)鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)。鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)為(wei)等(deng)軸晶系,晶體(ti)呈(cheng)細小的(de)(de)八面體(ti),通常(chang)呈(cheng)粒狀(zhuang)和致密塊狀(zhuang)集合體(ti),顏色(se)黑色(se),條痕褐色(se),半金屬光(guang)澤,硬度(du)5.5,比重4.2~4.8,具弱磁性(xing)。鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)巖漿(jiang)成因(yin)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物,產于超基性(xing)巖中,當(dang)含礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)巖石遭受風化破壞后(hou),鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)常(chang)轉入砂礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中。鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)煉鉻(ge)的(de)(de)最主要的(de)(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物原料(liao),富含鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)劣(lie)質礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石可作(zuo)高級耐火材料(liao)。
又稱鉻鐵(tie)(tie)(tie)尖晶石或鋁鉻鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)。化學成分為Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。其形態、物理(li)性質、成因、產(chan)狀及(ji)用途(tu)與鉻鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)相同。
化學成分為(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。其形態、物理性質、成因、產狀(zhuang)及用途也與鉻鐵礦相同。
原(yuan)子體(ti)積:7.23cm3/mol
元素在太(tai)陽(yang)中的含(han)量:20ppm
元素在海水中的含(han)量:太平洋表面0.00015ppm
地殼中含量:100ppm
質子數:24
中子數:28
原子序數:24
所屬周期:4
所屬族數(shu):VIB
核電荷數:24
電子層(ceng)分(fen)布(bu):2-8-13-1
電子層:K-L-M-N
外圍電子層(ceng)排布(bu):3d54s1
晶(jing)(jing)體結構:晶(jing)(jing)胞(bao)(bao)(bao)為體心立方晶(jing)(jing)胞(bao)(bao)(bao),每個(ge)晶(jing)(jing)胞(bao)(bao)(bao)含有2個(ge)金屬原子。
氧化態:+3(主(zhu)要),+6,+5,+4,+2,+1,0,-1,-2
電負性:1.66
外圍電子排布:3d5 4s1
核外電子排布:2,8,13,1
同位(wei)素:Cr-49,Cr-50,Cr-51,Cr-52,Cr-53,Cr-54
第(di)一電離能:653KJ·mol-1
第二電(dian)離能:1592KJ·mol-1
第三電離能:2987KJ·mol-1
固(gu)態密度:7.19g/cm3
液態(tai)密度:6.9g/cm3
比熱:448J/(kg·K)(300K)
熱導率:90.7W/(m·K)(300K)
單質(zhi)熔點(dian):1907℃
單質沸點:2761℃
原子(zi)半徑(jing):1.28埃
離子(zi)半徑:0.62埃(+3)
共價(jia)半徑:1.18埃
晶胞參數:a=291 pm;b=291 pm;c=291 pm;α=90°;β=90°;γ=90°
莫氏硬度:9
電(dian)離能(kJ/mol)
M - M+ 652.7
M+ - M2+ 1592
M2+ - M3+ 2987
M3+ - M4+ 4740
M4+ - M5+ 6690
M5+ - M6+ 8738
M6+ - M7+ 15550
M7+ - M8+ 17830
M8+ - M9+ 20220
M9+ - M10+ 23580
鉻(ge)是(shi)銀白色有光澤的金(jin)屬,純鉻(ge)有延展性(xing)(xing),含雜質的鉻(ge)硬而(er)脆。密度7.20g/cm3。可溶(rong)于(yu)強(qiang)堿溶(rong)液。鉻(ge)具有很(hen)高(gao)的耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing),在空氣中,即便(bian)是(shi)在赤熱的狀態下,氧化也很(hen)慢(man)。不溶(rong)于(yu)水。鍍在金(jin)屬上可起保護作(zuo)用。
鉻能慢慢地溶于稀鹽酸、稀硫酸,而(er)生成藍色(se)溶液(CrCl2)與空氣接觸(chu)則變成綠(lv)色(se),是(shi)因為被氧(yang)化(hua)成綠(lv)色(se)的CrCl3
Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑
4CrCl2 + 4HCl + O2= 4CrCl3+ 2H2O
鉻(ge)與濃硫酸反應,則生成二氧化硫和硫酸鉻(ge)(Ⅲ):2Cr + 6H2SO4 (濃)=Cr2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O
但鉻(ge)不溶于(yu)濃硝酸,因為(wei)表面生成緊密的氧化物薄膜而呈(cheng)鈍態(tai)。在高溫下(xia),鉻(ge)能與鹵(lu)素、硫(liu)、氮、碳等(deng)直接化合。
鉻與稀硫酸(suan)反(fan)應:Cr + H2SO4=CrSO4 + H2↑
鋼(gang)鐵工(gong)業(ye)中(zhong)廣泛應用(yong)的鉻(ge)鐵合(he)金和(he)硅鉻(ge)合(he)金是用(yong)電(dian)爐(lu)冶(ye)煉(lian)的。金屬鉻(ge)生產則采用(yong)金屬熱還原(yuan)(鋁熱)法(fa)及電(dian)解(jie)法(fa)。
鋁(lv)(lv)熱法生(sheng)產包括從鉻礦制取(qu)氧(yang)化(hua)鉻和鋁(lv)(lv)還(huan)原(yuan)氧(yang)化(hua)鉻制得金屬鉻兩道工序(xu)。
氧化(hua)鉻(ge)(ge)制取鉻(ge)(ge)鐵礦磨細(xi)至160~200目,配加純堿和白云石,于(yu)1050~1150℃下(xia)氧化(hua)焙(bei)燒(shao),再(zai)用(yong)(yong)水(shui)逆流浸出(chu)和過濾(lv)(lv),獲(huo)得(de)含Na2CrO4大(da)于(yu)200克(ke)/升的溶(rong)(rong)(rong)液(ye)。加硫酸中和鉻(ge)(ge)酸鈉(na)(na)(na)(na)溶(rong)(rong)(rong)液(ye),使其(qi)pH為(wei)7~8,濾(lv)(lv)出(chu)氫氧化(hua)鋁等雜質后蒸(zheng)發到(dao)含Na2CrO4大(da)于(yu)450克(ke)/升,濾(lv)(lv)出(chu)Na2SO4結晶。溶(rong)(rong)(rong)液(ye)用(yong)(yong)硫酸調整pH為(wei)4±0.2,再(zai)濾(lv)(lv)出(chu)Na2SO4結晶,獲(huo)得(de)重(zhong)(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸鈉(na)(na)(na)(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)。濃縮溶(rong)(rong)(rong)液(ye)到(dao)約含Na2Cr2O7 1100克(ke)/升時(shi),冷(leng)卻濾(lv)(lv)出(chu)Na2SO4結晶,再(zai)將(jiang)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)濃縮到(dao)含Na2Cr2O71500~1550克(ke)/升,并于(yu)90~100℃保溫8小時(shi),然(ran)后冷(leng)卻到(dao)35℃以下(xia),結晶出(chu)重(zhong)(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸鈉(na)(na)(na)(na)。鉻(ge)(ge)酸鈉(na)(na)(na)(na)轉(zhuan)化(hua)成重(zhong)(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸鈉(na)(na)(na)(na)也(ye)可用(yong)(yong)碳(tan)(tan)酸法,即在15~16大(da)氣壓下(xia)通(tong)入(ru)含50% CO2的氣體,析(xi)出(chu)的沉(chen)淀為(wei)碳(tan)(tan)酸氫鈉(na)(na)(na)(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O→Na2Cr2O7+2NaHCO3,碳(tan)(tan)酸氫鈉(na)(na)(na)(na)可以回(hui)收使用(yong)(yong)。此(ci)法可把在焙(bei)燒(shao)中配加的純堿重(zhong)(zhong)(zhong)新回(hui)收一半(ban),較硫酸法獲(huo)得(de)硫酸鈉(na)(na)(na)(na)為(wei)有利,但鉻(ge)(ge)酸鈉(na)(na)(na)(na)不能完全(quan)轉(zhuan)化(hua)為(wei)重(zhong)(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸鈉(na)(na)(na)(na)。
三(san)氧(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)制備可用(yong):①氯(lv)化(hua)(hua)銨(an)還原法。即(ji)(ji)在(zai)重鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)晶體(ti)中(zhong)配入(ru)一定量(liang)的(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)銨(an),混勻后(hou)在(zai)還原爐中(zhong)于(yu)700~800℃還原,然后(hou)洗(xi)去NaCl,過(guo)(guo)濾獲(huo)得三(san)氧(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)濾餅,經(jing)過(guo)(guo)干燥、破碎(sui),在(zai)回轉(zhuan)窯中(zhong)于(yu)1150~1200℃煅(duan)(duan)燒(shao)。用(yong)此(ci)法獲(huo)得的(de)(de)三(san)氧(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)呈墨綠色(se),顆粒(li)較大、純度(du)高,但(dan)(dan)(dan)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工序(xu)(xu)多,并產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)有害氣體(ti)HCl。②煅(duan)(duan)燒(shao)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐法。即(ji)(ji)把重鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)加(jia)(jia)(jia)入(ru)反應(ying)鍋中(zhong),注(zhu)入(ru)濃硫(liu)(liu)酸(suan)(suan),在(zai)200℃下重鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)與硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)反應(ying)生(sheng)(sheng)成鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐:Na2Cr2O7+2H2SO4→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜(jing)置后(hou)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)(na)(na)沉(chen)積成兩層。將上部(bu)的(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)(na)(na)舀(yao)出,留(liu)在(zai)鍋中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐再加(jia)(jia)(jia)熱,用(yong)水(shui)洗(xi)去殘留(liu)的(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na),從底部(bu)放出鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐。鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐在(zai)800~950℃下煅(duan)(duan)燒(shao)分解(jie),用(yong)水(shui)洗(xi)去未分解(jie)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐,過(guo)(guo)濾獲(huo)得三(san)氧(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)。用(yong)此(ci)法工序(xu)(xu)少,但(dan)(dan)(dan)產(chan)(chan)品雜質含量(liang)較高。③煅(duan)(duan)燒(shao)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)法。即(ji)(ji)將含Na2CrO4大于(yu)200克/升的(de)(de)溶液加(jia)(jia)(jia)溫至95℃以上,加(jia)(jia)(jia)入(ru)純凈的(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)溶液,攪拌后(hou)生(sheng)(sheng)成大顆粒(li)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)Cr(OH)3沉(chen)淀。氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)在(zai)回轉(zhuan)窯中(zhong)于(yu)1300℃煅(duan)(duan)燒(shao)分解(jie)為(wei)三(san)氧(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)。此(ci)法工序(xu)(xu)少,產(chan)(chan)品成本低,純度(du)高,但(dan)(dan)(dan)顆粒(li)細,易(yi)損(sun)失。
鋁(lv)熱還原(yuan)(yuan)要求原(yuan)(yuan)料(liao)含Cr2O3大(da)于(yu)99%,含硫低于(yu)0.02%,含鉛、砷、錫、銻各(ge)低于(yu)0.001%。鋁(lv)粒(li)粒(li)度(du)應小于(yu)0.5毫(hao)米,鋁(lv)量(liang)應不大(da)于(yu)理論(lun)量(liang)的98%。用硝(xiao)石(shi)、鎂屑和(he)鋁(lv)粒(li)作引(yin)火劑。
反(fan)應(ying)(ying)焓ΔHθ=-65.0千(qian)卡/摩爾(er)(鋁)。為了保持自熱(re)反(fan)應(ying)(ying)過程并(bing)使金屬(shu)粒與渣(zha)順利分離,ΔHθ至少應(ying)(ying)為-72千(qian)卡/摩爾(er)(鋁),要添加(jia)(jia)硝酸(suan)鈉、氯酸(suan)鉀、鉻(ge)(ge)酸(suan)酐或堿金屬(shu)重鉻(ge)(ge)酸(suan)鹽等供氧劑(ji)補(bu)充(chong)熱(re)量;也可將混(hun)合料(liao)預熱(re)到(dao)350~400℃再行入爐。還原(yuan)反(fan)應(ying)(ying)在內砌鎂(mei)磚的(de)(de)圓錐形(xing)爐筒內進(jin)行。先在爐內加(jia)(jia)入部分混(hun)合爐料(liao),在料(liao)面中(zhong)(zhong)心加(jia)(jia)引火劑(ji),點燃后在爐料(liao)開始反(fan)應(ying)(ying)時,用(yong)流(liu)(liu)槽連續送入其余爐料(liao)。反(fan)應(ying)(ying)終止,冷卻(que)至室溫,拆開爐筒取出金屬(shu)錠,噴砂清(qing)除(chu)表面夾渣(zha)和氧化膜(mo)。生產(chan)大(da)金屬(shu)錠,能提(ti)高鉻(ge)(ge)的(de)(de)回收率(lv),渣(zha)的(de)(de)流(liu)(liu)動性也好。鋁熱(re)法可獲得純度(du)大(da)于(yu)98.5%的(de)(de)金屬(shu)鉻(ge)(ge),其中(zhong)(zhong)含(han)鋁不大(da)于(yu)0.5%。渣(zha)中(zhong)(zhong)含(han)Al2O3高達90%,可作研磨材料(liao)。
電(dian)(dian)(dian)解法生產一(yi)般用(yong)碳(tan)(tan)素鉻(ge)(ge)鐵(tie)作(zuo)(zuo)原料,采用(yong)鉻(ge)(ge)銨礬(fan)法電(dian)(dian)(dian)解流(liu)(liu)程。把碳(tan)(tan)素鉻(ge)(ge)鐵(tie)粉碎,溶(rong)(rong)于(yu)電(dian)(dian)(dian)解陽(yang)極返(fan)回液、結晶(jing)母液和硫酸(suan)的(de)混(hun)合(he)(he)溶(rong)(rong)液中,過濾除(chu)去硅(gui)酸(suan)鹽等(deng)殘(can)渣(zha),濾液用(yong)硫酸(suan)銨處(chu)理并除(chu)鐵(tie)。純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬(fan)溶(rong)(rong)液經陳化(保持30~35℃,放置15日)后,結晶(jing)出純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬(fan)Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬(fan)溶(rong)(rong)于(yu)熱水送(song)入隔膜(mo)電(dian)(dian)(dian)解槽電(dian)(dian)(dian)解。用(yong)不銹鋼作(zuo)(zuo)陰極,鉛銀合(he)(he)金(jin)(1% Ag)作(zuo)(zuo)陽(yang)極,電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)753A/m2,槽電(dian)(dian)(dian)壓4.2伏(fu),電(dian)(dian)(dian)解液溫度(du)(du)(du)(du)(du)52~54℃。應控(kong)制通過電(dian)(dian)(dian)解液進入陽(yang)極室的(de)流(liu)(liu)速,并準確地控(kong)制溶(rong)(rong)液的(de)pH為(wei)2.1~2.4。平均電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)45%,電(dian)(dian)(dian)耗約18.5千瓦·時/公(gong)斤。產品(pin)純(chun)度(du)(du)(du)(du)(du)為(wei)99.2~99.4%的(de)片狀金(jin)屬鉻(ge)(ge),含氧(yang)0.3~0.5%,呈(cheng)脆性(xing)。為(wei)了提高(gao)金(jin)屬鉻(ge)(ge)的(de)純(chun)度(du)(du)(du)(du)(du),可(ke)通過真空處(chu)理或(huo)氫(qing)還(huan)原降低(di)含氧(yang)量。用(yong)+6價鉻(ge)(ge)溶(rong)(rong)液電(dian)(dian)(dian)解(電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)9500A/m2,溫度(du)(du)(du)(du)(du)84~87℃),可(ke)得高(gao)純(chun)度(du)(du)(du)(du)(du)金(jin)屬鉻(ge)(ge)(含氧(yang)0.01~0.02%),但(dan)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)很低(di)(6~7%)。
鉻用于(yu)制(zhi)不銹(xiu)鋼,汽(qi)車零件,工具(ju),磁帶(dai)和錄像(xiang)帶(dai)等。鉻鍍(du)在金屬(shu)上可以防銹(xiu),也叫可多(duo)米,堅(jian)固美(mei)觀。
鉻(ge)(ge)可用于制不(bu)銹鋼(gang)。紅、綠(lv)寶石的(de)色(se)彩(cai)也來自于鉻(ge)(ge)。作為現代科(ke)技中最重要的(de)金屬,以不(bu)同(tong)百分比熔合的(de)鉻(ge)(ge)鎳鋼(gang)千變萬化,種類繁(fan)多,令(ling)人難(nan)以置信(xin)。
鉻(ge)的(de)毒(du)性與其存在的(de)價(jia)態(tai)有(you)關,六價(jia)鉻(ge)比(bi)三(san)價(jia)鉻(ge)毒(du)性高100倍,并易被人體吸(xi)收且(qie)在體內蓄積,三(san)價(jia)鉻(ge)和六價(jia)鉻(ge)可以相(xiang)互轉化。天然水不(bu)含鉻(ge);海水中鉻(ge)的(de)平均濃度(du)為(wei)0.05μg/L;飲用(yong)水中更低(di)。鉻(ge)的(de)污(wu)染源(yuan)有(you)含鉻(ge)礦石的(de)加工、金(jin)屬表面處(chu)理(li)、皮革(ge)鞣制(zhi)、印(yin)染等排放的(de)污(wu)水。
鉻(ge)(ge)是人體必(bi)需的微量元素(su)。三(san)價的鉻(ge)(ge)是對(dui)人體有(you)(you)益的元素(su),而六(liu)價鉻(ge)(ge)是有(you)(you)毒的。人體對(dui)無機鉻(ge)(ge)的吸收利(li)用率極低,不到(dao)1%;人體對(dui)有(you)(you)機鉻(ge)(ge)的利(li)用率可達(da)10-25%。鉻(ge)(ge)在(zai)天然食(shi)品中的含量較低、均以三(san)價的形式存在(zai)。
確切(qie)地說,鉻的(de)生理(li)功能是與其它控制代謝(xie)的(de)物(wu)質一起(qi)配合起(qi)作用,如激素、胰島素、各種(zhong)酶類、細胞的(de)基因物(wu)質(DNA和(he)RNA)等(deng)。
工(gong)業上使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的鉻(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)為(wei)鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang),屬尖晶石(shi)(MgO·Al2O3)和磁鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(FeO·Fe2O3)類,其(qi)通用(yong)(yong)(yong)(yong)化學式是(shi)(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由于(yu)二價元(yuan)素(su)(Mg2+,Fe2+,Zn2+)和三價元(yuan)素(su)(Al3+,Fe3+,Cr3+)相互置(zhi)換(huan),可(ke)以(yi)出現各種(zhong)不(bu)同成(cheng)分(fen)的礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)。除主成(cheng)分(fen)FeO及Cr2O3外,一般含有不(bu)同成(cheng)分(fen)的MgO、Al2O3及其(qi)他雜質。礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)結(jie)構組成(cheng)對(dui)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)有明顯影(ying)響,如鉻(ge)(ge)尖晶石(shi)比(bi)鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(FeO·Cr2O3)難于(yu)還原;含蛇紋(wen)石(shi)的鉻(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi),若(ruo)其(qi)中揮發(fa)物大于(yu)2%,用(yong)(yong)(yong)(yong)它(ta)制造的鉻(ge)(ge)質耐火磚在加熱(re)到1000℃時,會因釋放結(jie)晶水而(er)炸(zha)裂。美國1978年耗用(yong)(yong)(yong)(yong)鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)917000噸(dun),其(qi)用(yong)(yong)(yong)(yong)途分(fen)配如下(xia):冶金61%,化工(gong)21%,耐火材料18%。1981年倫敦(dun)市場鉻(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)價格:土耳其(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)(48% Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美元(yuan)/噸(dun),南非(阿(a)扎尼亞),鉻(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)(44% Cr2O3)60~70美元(yuan)/噸(dun)。
由于(yu)鉻(ge)合(he)金性脆(cui),作(zuo)為金屬材(cai)料(liao)(liao)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)還在研究中,鉻(ge)主要以鐵(tie)(tie)合(he)金(如鉻(ge)鐵(tie)(tie))形式(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)生產不銹鋼及(ji)各種合(he)金鋼。金屬鉻(ge)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)鋁合(he)金、鈷合(he)金、鈦合(he)金及(ji)高溫合(he)金、電阻(zu)發熱(re)合(he)金等的(de)(de)(de)(de)(de)添加劑(ji)。氧化鉻(ge)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)耐(nai)光(guang)、耐(nai)熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)涂料(liao)(liao),也可(ke)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)磨料(liao)(liao),玻璃、陶瓷的(de)(de)(de)(de)(de)著色劑(ji),化學合(he)成的(de)(de)(de)(de)(de)催化劑(ji)。堿式(shi)硫酸鉻(ge)(三價鉻(ge)鹽(yan))用(yong)(yong)(yong)作(zuo)皮革的(de)(de)(de)(de)(de)鞣劑(ji)。鉻(ge)礬(fan)、重鉻(ge)酸鹽(yan)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)織物染色的(de)(de)(de)(de)(de)媒(mei)染劑(ji)、浸漬劑(ji)及(ji)各種顏料(liao)(liao)。鍍鉻(ge)和滲(shen)鉻(ge)可(ke)使(shi)(shi)鋼鐵(tie)(tie)和銅、鋁等金屬形成抗腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)層,并且光(guang)亮美(mei)觀,大(da)量用(yong)(yong)(yong)于(yu)家具(ju)、汽車、建筑(zhu)等工業。此(ci)外(wai),鉻(ge)礦石還大(da)量用(yong)(yong)(yong)于(yu)制作(zuo)耐(nai)火材(cai)料(liao)(liao)。
鉻是(shi)人體(ti)內必需(xu)的微量(liang)元(yuan)素之一,它在(zai)維持(chi)人體(ti)健康(kang)方面(mian)起(qi)關鍵作用。鉻對人體(ti)十分(fen)(fen)有(you)利的微量(liang)元(yuan)素,不應該被忽視(shi),它是(shi)正常生長發(fa)育和(he)調節血糖的重要元(yuan)素。鉻在(zai)人體(ti)內的含量(liang)約為7毫克,主(zhu)要分(fen)(fen)布于骨骼、皮膚、腎上腺、大(da)腦(nao)和(he)肌(ji)肉之中。
隨(sui)著(zhu)年齡(ling)的(de)增長而(er)逐漸(jian)減少,鉻(ge)的(de)需要(yao)(yao)量很少,鉻(ge)作(zuo)(zuo)為一種必要(yao)(yao)的(de)微量營(ying)養元(yuan)素(su)(su)在所有(you)胰島素(su)(su)調(diao)節(jie)活動中起重要(yao)(yao)作(zuo)(zuo)用,它能(neng)幫助胰島素(su)(su)促進(jin)(jin)葡萄(tao)糖進(jin)(jin)入細胞內的(de)效率,是重要(yao)(yao)的(de)血糖調(diao)節(jie)劑。在血糖調(diao)節(jie)方面,特別是對糖尿(niao)病患者而(er)言有(you)著(zhu)重要(yao)(yao)的(de)作(zuo)(zuo)用。它有(you)助于生長發育,并對血液中的(de)膽固(gu)醇濃度也有(you)控制作(zuo)(zuo)用,缺乏時可(ke)能(neng)會導致心臟疾(ji)病。
當缺乏(fa)鉻時,就很(hen)容易表現出(chu)糖(tang)代謝失調(diao),如不及時補(bu)充這(zhe)種元素,就會(hui)患糖(tang)尿病(bing),誘發冠狀動脈硬化導(dao)致心(xin)血管病(bing),嚴重(zhong)的會(hui)導(dao)致白內障、失明、尿毒癥等并發癥。
鉻還(huan)是葡萄糖耐量(liang)因子的(de)組成成分,它可(ke)促(cu)進胰(yi)(yi)(yi)島素(su)在(zai)(zai)體(ti)(ti)內(nei)充分地發(fa)揮作(zuo)用(yong)。在(zai)(zai)生理(li)上對機體(ti)(ti)的(de)生長(chang)發(fa)育來說,胰(yi)(yi)(yi)島素(su)和生長(chang)激素(su)同等重要,缺一不(bu)可(ke)。胰(yi)(yi)(yi)島素(su)在(zai)(zai)人(ren)體(ti)(ti)內(nei)的(de)作(zuo)用(yong)非常大,既是體(ti)(ti)內(nei)重要的(de)合成激素(su)可(ke)促(cu)進葡萄糖的(de)攝取(qu)、貯存(cun)和利(li)用(yong),又可(ke)促(cu)進脂肪酸的(de)合成,還(huan)能促(cu)進蛋(dan)白質的(de)合成和貯存(cun)。因此(ci),青少(shao)(shao)年想健(jian)康、科學的(de)成長(chang)發(fa)育,一定不(bu)能缺少(shao)(shao)鉻。
有一些(xie)人聽說自己缺鉻(ge)(ge),就盲目(mu)補(bu)鉻(ge)(ge)。把高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)食物(wu)(wu)當做營養品來長期服用(yong)(yong),使人體處在(zai)一個(ge)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)的(de)(de)狀態(tai)。其實盲目(mu)地(di)補(bu)鉻(ge)(ge)是不可(ke)取的(de)(de),如果攝(she)取過量(liang)鉻(ge)(ge)的(de)(de)毒(du)性(xing)與(yu)其存在(zai)的(de)(de)價(jia)態(tai)有極(ji)大(da)(da)的(de)(de)關系,六價(jia)鉻(ge)(ge)的(de)(de)毒(du)性(xing)比(bi)三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)高(gao)(gao)約100倍,但不同化合(he)物(wu)(wu)毒(du)性(xing)不同。六價(jia)鉻(ge)(ge)化合(he)物(wu)(wu)在(zai)高(gao)(gao)濃(nong)度(du)(du)時具有明(ming)顯的(de)(de)局(ju)部刺激作用(yong)(yong)和腐(fu)蝕作用(yong)(yong),低濃(nong)度(du)(du)時為常見的(de)(de)致癌物(wu)(wu)質。在(zai)食物(wu)(wu)中(zhong)大(da)(da)多為三(san)價(jia)鉻(ge)(ge),其口服毒(du)性(xing)很(hen)低,可(ke)能是由(you)于其吸收非常少。
鉻雖(sui)然(ran)人(ren)(ren)體需要量(liang)很少(shao),但作(zuo)用很大。它(ta)是(shi)使胰島素起作(zuo)用的一種(zhong)重要元(yuan)素。糖尿病人(ren)(ren)存(cun)在(zai)缺(que)鉻和(he)缺(que)鋅(xin)的問題,并(bing)且有(you)并(bing)發癥(zheng)時患者(zhe)的鉻、鋅(xin)含量(liang)均顯著低于無并(bing)發癥(zheng)患者(zhe)。三價鉻可以改善胰島素的敏(min)感性。
含鉻量比(bi)較(jiao)高的(de)(de)食(shi)物有(you)主要是(shi)一些粗(cu)糧,如我們通常食(shi)用的(de)(de)小麥、花(hua)生、蘑菇等等,另外胡椒、以及(ji)動物的(de)(de)肝臟、牛肉、雞(ji)蛋、紅糖、乳(ru)制(zhi)品(pin)等都是(shi)含有(you)鉻元(yuan)素(su)比(bi)較(jiao)高的(de)(de)食(shi)品(pin)。多吃(chi)這(zhe)些食(shi)品(pin),就能保證(zheng)人體的(de)(de)鉻元(yuan)素(su)的(de)(de)充(chong)足(zu)。當然,前提是(shi)保證(zheng)流失(shi)不會(hui)過多。
提起近視(shi)(shi),許多(duo)人(ren)常將其歸咎于不良用眼,如看書距離不當(dang),光太暗(an),持久用眼等。但(dan)飲(yin)食不當(dang)也是誘發(fa)青(qing)少年近視(shi)(shi)的(de)原因之一。
美國紐約大(da)學研(yan)究員(yuan)貝(bei)蘭博士對大(da)量青少年(nian)(nian)近(jin)(jin)視(shi)病例進行研(yan)究之后指出(chu),體內缺(que)乏(fa)微量元(yuan)素鉻(ge)(ge)與(yu)(yu)近(jin)(jin)視(shi)的(de)形成有一定的(de)關系。鉻(ge)(ge)元(yuan)素在(zai)(zai)人(ren)(ren)體中與(yu)(yu)球(qiu)蛋白結合,為球(qiu)蛋白正常代(dai)謝(xie)必(bi)需(xu)。在(zai)(zai)糖與(yu)(yu)脂肪的(de)代(dai)謝(xie)中,鉻(ge)(ge)協助胰(yi)島素發(fa)(fa)揮重要(yao)的(de)生理作用(yong)。處于生長(chang)發(fa)(fa)育旺盛時期(qi)的(de)青少年(nian)(nian),鉻(ge)(ge)的(de)需(xu)求比成人(ren)(ren)大(da)。鉻(ge)(ge)主要(yao)存(cun)在(zai)(zai)于粗糧、紅糖、蔬菜及水果等食物(wu)中,有些(xie)家長(chang)不注意食物(wu)搭(da)配,長(chang)期(qi)給(gei)孩(hai)子吃一些(xie)精細食物(wu),從(cong)而造(zao)成缺(que)鉻(ge)(ge),眼睛(jing)晶體滲透壓的(de)變化,使晶狀體變凸,屈光度(du)增加,產生近(jin)(jin)視(shi)。
鉻的測定濕式消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解(jie)(jie)法:準確(que)稱取(qu)1.0~2.0g樣品,置于消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解(jie)(jie)瓶中(zhong)(zhong),同(tong)時(shi)(shi)做試劑空白(bai)。如(ru)為干燥固體樣品,可(ke)酌加(jia)(jia)適量(liang)的水,使(shi)含水約75%以(yi)上,加(jia)(jia)硝(xiao)酸10~15mL,混合放置,然后徐(xu)(xu)徐(xu)(xu)加(jia)(jia)熱。待激烈反應(ying)停止并(bing)冷卻后,加(jia)(jia)硫(liu)(liu)酸5~7.5mL,再徐(xu)(xu)徐(xu)(xu)加(jia)(jia)熱。如(ru)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解(jie)(jie)過程中(zhong)(zhong)有大(da)量(liang)氣泡(pao)可(ke)加(jia)(jia)辛醇2~3滴。溶(rong)(rong)液(ye)如(ru)變為暗色(se)時(shi)(shi),再加(jia)(jia)2~3mL硝(xiao)酸繼續(xu)加(jia)(jia)熱,至(zhi)產生(sheng)三氧化(hua)硫(liu)(liu)白(bai)煙(yan)而溶(rong)(rong)液(ye)呈現淡黃色(se)或無(wu)色(se)時(shi)(shi)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解(jie)(jie)完(wan)(wan)成。若消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解(jie)(jie)不完(wan)(wan)全可(ke)再加(jia)(jia)少量(liang)硝(xiao)酸及高氯酸1mL,加(jia)(jia)熱以(yi)加(jia)(jia)速消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解(jie)(jie),消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解(jie)(jie)液(ye)冷卻后加(jia)(jia)5mL水及5mL草酸銨溶(rong)(rong)液(ye),加(jia)(jia)熱至(zhi)生(sheng)成三氧化(hua)硫(liu)(liu)白(bai)煙(yan)為止,冷后加(jia)(jia)水使(shi)成50mL作(zuo)為待測溶(rong)(rong)液(ye),同(tong)時(shi)(shi)做試劑空白(bai)。
吸取鉻標準溶液(3.2)0,0.20,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00mL,分別置于150mL三角瓶中,加純水(shui)至50mL。
向標準系列中加0.5mL 1+1硫(liu)酸(suan),0.5mL 1+1磷酸(suan)及2~3滴6%高錳(meng)酸(suan)鉀(jia)溶液。如紫(zi)紅(hong)色(se)消褪則應(ying)再加高錳(meng)酸(suan)鉀(jia)溶液。各(ge)加幾粒玻璃珠,加熱煮沸,如紫(zi)紅(hong)色(se)消退,需補加高錳(meng)酸(suan)鉀(jia)至煮沸后仍需保持紫(zi)紅(hong)色(se)。
冷卻后(hou)向各瓶中(zhong)加(jia)1mL 20%尿素(su)溶(rong)(rong)液(ye)(ye),然后(hou)滴加(jia)2%亞硝酸(suan)鈉溶(rong)(rong)液(ye)(ye),每加(jia)1滴需(xu)充(chong)分振(zhen)搖(yao),直到紫(zi)紅色剛褪去(qu)為止。待瓶中(zhong)不(bu)冒氣泡后(hou)再將溶(rong)(rong)液(ye)(ye)轉移(yi)到50mL比色管(guan)中(zhong),用(yong)純水稀釋至刻(ke)度。
向比(bi)(bi)色(se)管各加入2.5mL 1+7硫酸(suan),0.5mL 1%二(er)苯碳酰二(er)肼,立即搖(yao)勻放(fang)置(zhi)10min在(zai)波長540nm下用3cm比(bi)(bi)色(se)皿以純水作參比(bi)(bi)測定吸光度值(zhi)。繪制標準曲線(xian)。
鉻是(shi)維持人體生命活(huo)動(dong)的必需(xu)元素(su),能幫助胰島素(su)促進(jin)葡萄糖進(jin)入(ru)細胞內的效(xiao)率,是(shi)重要(yao)的血糖調(diao)節劑(ji)及促進(jin)生長發育的功能。此外,鉻是(shi)糖尿病的“克星“,在日常生活(huo)中可以多攝(she)取富含鉻的食物。
鉻(ge)(ge)是動物和(he)(he)人(ren)體必不可少(shao)的(de)(de)(de)微(wei)量營養素之一(yi)。其主要(yao)作用(yong)是幫(bang)助維持身體中(zhong)所(suo)允(yun)許(xu)的(de)(de)(de)正(zheng)常葡(pu)萄(tao)糖(tang)含量。飲食中(zhong)供鉻(ge)(ge)不足與葡(pu)萄(tao)糖(tang)和(he)(he)類(lei)脂同化(hua)作用(yong)的(de)(de)(de)改變有(you)關。腸胃(wei)中(zhong)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)吸(xi)收與食品中(zhong)元素的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)結構有(you)關。研究(jiu)表明,飲食中(zhong)攝(she)人(ren)的(de)(de)(de)無機鉻(ge)(ge)只有(you)1%被吸(xi)收,鉻(ge)(ge)一(yi)旦(dan)被吸(xi)收,便(bian)迅速(su)離開血(xue)液分布(bu)于(yu)各個(ge)器(qi)官中(zhong),特別(bie)是肝臟,有(you)3價鉻(ge)(ge)存在。在所(suo)有(you)細胞組織中(zhong)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)都隨著年齡的(de)(de)(de)增加(jia)而(er)下降。吸(xi)收的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)主要(yao)通過腎臟排(pai)泄(xie)。人(ren)體的(de)(de)(de)頭發含鉻(ge)(ge)濃(nong)度(du)(du)最高,約為0.2~2.0mg/kg。
鉻的(de)(de)(de)最(zui)好來(lai)源是肉(rou)類(lei),尤(you)以(yi)肝臟(zang)(zang)和其他內臟(zang)(zang),是生物有效性高的(de)(de)(de)鉻的(de)(de)(de)來(lai)源。啤酒(jiu)酵母、未加工(gong)的(de)(de)(de)谷(gu)物、麩糠(kang)、硬果類(lei)、乳酪也提供較多的(de)(de)(de)鉻;軟體(ti)動物、海藻、紅(hong)糖(tang)、粗砂(sha)糖(tang)中(zhong)的(de)(de)(de)鉻的(de)(de)(de)含(han)量高于白糖(tang)。家禽、魚(yu)類(lei)和精(jing)制(zhi)的(de)(de)(de)谷(gu)類(lei)食(shi)物含(han)有很少的(de)(de)(de)鉻。長期食(shi)用(yong)精(jing)制(zhi)食(shi)品和大量的(de)(de)(de)精(jing)糖(tang),可促進體(ti)內鉻的(de)(de)(de)排泄(xie)增(zeng)加,因此(ci)造(zao)成鉻的(de)(de)(de)缺乏。
鉻的豐富來源(yuan)有干(gan)酪、蛋白類(lei)和(he)肝。
良好來源有蘋果皮、香蕉、牛肉、啤酒、面包、紅(hong)糖、黃油、雞、玉米粉、面粉、土豆、植物油和(he)全麥。
一般來(lai)源有胡蘿卜、青豆、柑橘(ju)、菠菜和草莓。
微(wei)量來源有大(da)部分的(de)水果和蔬菜、牛奶(nai)及糖。
需要補充鉻的(de)人(ren)群可以多吃(chi)點上(shang)面列舉的(de)食物。
鉻(ge)有助于胰島素促進(jin)葡萄糖(tang)進(jin)入細(xi)胞(bao)內的(de)效(xiao)率,是血糖(tang)調節劑(ji),可(ke)以預防糖(tang)尿(niao)病。大家(jia)在(zai)日常飲食中注意通(tong)過這些(xie)食物補充(chong)鉻(ge)元素,特別是糖(tang)尿(niao)病患者,更(geng)加(jia)應該增加(jia)鉻(ge)元素的(de)攝入量(liang)。
鉻對血糖(tang)(tang)代(dai)謝(xie)至關重要,它可以提(ti)高胰島素作用,使葡(pu)萄糖(tang)(tang)順(shun)利進入人體細胞(bao)進行代(dai)謝(xie)產(chan)生能量,如果你(ni)患有糖(tang)(tang)尿病(bing)或(huo)是低(di)血糖(tang)(tang)你(ni)可以通過鉻來調節體內葡(pu)萄糖(tang)(tang)的代(dai)謝(xie)。
鉻在提高(gao)高(gao)密度脂蛋白(HDL,對人體有利的脂蛋白),降低膽圍醇水(shui)平方面也發揮著積(ji)極的作用,有助于(yu)預防及改善(shan)動(dong)脈(mo)硬化、預防高(gao)血壓等心血管(guan)疾病。
鉻有助(zhu)于人們減少對甜食的渴求,幫助(zhu)降低體脂含量、增加瘦肌肉組織、從而有助(zhu)于促進新(xin)陳代謝維持(chi)理想體重(瘦肌肉組織越多,代謝率越高),在減肥(fei)食品里很(hen)受歡迎。
1、對人皮膚
皮膚直接(jie)接(jie)觸鉻化合物所造成的(de)傷(shang)害:
鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)
鉻(ge)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)并不(bu)損傷(shang)完(wan)整的(de)皮(pi)膚,但當(dang)皮(pi)膚擦傷(shang)而接觸鉻(ge)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)時即可(ke)(ke)發(fa)生傷(shang)害作用。鉻(ge)性(xing)皮(pi)膚潰(kui)瘍的(de)發(fa)病率偶然性(xing)較高,主(zhu)要與接觸時間長短,皮(pi)膚的(de)過(guo)敏性(xing)及(ji)個人衛生習(xi)慣有(you)關。鉻(ge)瘡主(zhu)要發(fa)生于手、臂(bei)及(ji)足部(bu)(bu)(bu)(bu),但只要皮(pi)膚發(fa)生破(po)(po)損,不(bu)管任何(he)部(bu)(bu)(bu)(bu)位(wei),均可(ke)(ke)發(fa)生。指甲根部(bu)(bu)(bu)(bu)是暴露處,容易(yi)積(ji)留臟物(wu)(wu),皮(pi)膚也最易(yi)破(po)(po)損,因此(ci)這些部(bu)(bu)(bu)(bu)位(wei)也易(yi)形(xing)成鉻(ge)瘡。形(xing)成鉻(ge)瘡前,皮(pi)膚最初出(chu)現紅腫,具搔癢(yang)感,不(bu)作適(shi)當(dang)治(zhi)療可(ke)(ke)侵入深部(bu)(bu)(bu)(bu)。潰(kui)瘍上蓋有(you)分泌物(wu)(wu)的(de)硬痂,四周部(bu)(bu)(bu)(bu)隆起,中央(yang)深而充滿腐肉(rou),邊緣明顯,呈灰紅色,局(ju)部(bu)(bu)(bu)(bu)疼痛,潰(kui)瘍部(bu)(bu)(bu)(bu)呈倒(dao)錐(zhui)形(xing),潰(kui)瘍面較小(xiao),一般(ban)不(bu)超過(guo)3mm,有(you)時也可(ke)(ke)大至(zhi)(zhi)12-30mm,或小(xiao)至(zhi)(zhi)針尖般(ban)大小(xiao),若忽視治(zhi)療,進一步發(fa)展可(ke)(ke)深放至(zhi)(zhi)骨部(bu)(bu)(bu)(bu),劇烈(lie)疼痛,愈合(he)(he)甚慢。
鉻性皮炎及濕疹
接(jie)觸六(liu)價鉻(ge)(ge)也可發生(sheng)(sheng)鉻(ge)(ge)性皮炎(yan)及(ji)濕(shi)疹,患處皮膚(fu)搔癢并形成水泡,皮膚(fu)過敏(min)者接(jie)觸鉻(ge)(ge)污染物數天(tian)后即可發生(sheng)(sheng)皮炎(yan),鉻(ge)(ge)過敏(min)期長(chang)達3-6月,濕(shi)疹常(chang)發生(sheng)(sheng)于手及(ji)前臂等(deng)暴露部(bu)份,偶爾也發生(sheng)(sheng)在足及(ji)踝部(bu),甚至臉部(bu)、背部(bu)等(deng)。
2、對呼吸道
鉻性鼻炎
接觸鉻鹽常見的呼吸道職(zhi)業(ye)病是鉻性鼻(bi)炎,該(gai)病早期(qi)(qi)癥狀(zhuang)為鼻(bi)粘膜(mo)充(chong)血,腫脹、鼻(bi)腔(qiang)干燥、搔(sao)癢、出血,嗅覺減退,粘液(ye)分泌(mi)增多(duo),常打噴嚏(ti)等(deng),繼而發生鼻(bi)中隔潰疹,潰疹部位一般在(zai)鼻(bi)中隔軟(ruan)骨(gu)前(qian)下(xia)端1.5cm處,無明顯疼痛(tong)感。鉻性鼻(bi)炎根據潰瘍及穿孔程度,可為三期(qi)(qi):
糜爛(lan)性鼻炎,鼻中(zhong)隔粘膜(mo)縻爛(lan),呈灰白色斑點。
潰瘍性鼻炎,鼻中隔變薄,鼻粘膜呈(cheng)凹性缺損,表面有濃性痂蓋(gai),鼻中粘膜蒼白,嗅(xiu)覺明(ming)顯衰退。
鼻中隔(ge)穿孔,鼻中隔(ge)軟骨可(ke)見圓(yuan)形成(cheng)三角形孔洞穿孔處(chu)有黃色痂,鼻粘膜(mo)萎縮(suo),鼻腔干燥。
3、對眼及耳
眼皮及角膜接觸鉻(ge)化合物(wu)可能引(yin)起刺激及潰瘍,癥狀為眼球(qiu)結(jie)膜充血、有(you)異物(wu)感、流淚刺痛、視力減弱(ruo),嚴重時可導致角膜上皮脫落。
鉻化合物侵蝕鼓膜及外耳引起潰(kui)瘍(yang)僅偶然發生。
4、對腸胃道
誤食入六價鉻(ge)化(hua)合物可(ke)引起口(kou)腔粘膜增厚,水腫形(xing)成黃色痂皮,反胃嘔吐,有(you)時帶(dai)血(xue),劇烈(lie)腹痛,肝(gan)腫大,嚴(yan)重時使循環衰竭,失去知覺,甚至死亡。六價鉻(ge)化(hua)合物在(zai)吸入時是(shi)有(you)致癌性的,會造成肺癌。
5、全身中毒
此種(zhong)情況甚少,癥(zheng)狀是:頭痛消瘦,腸胃(wei)失調,肝(gan)功能衰竭(jie),腎臟損傷,單接血球增(zeng)多,血鈣增(zeng)多及血磷增(zeng)多等。
侵入途徑:吸入、食入。
健康危害:三價(jia)鉻對人體幾乎不產生有害作用,未見引起(qi)工業中毒(du)(du)的(de)報道(dao)。進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)人體的(de)鉻被(bei)積存在(zai)(zai)(zai)人體組織中,代(dai)謝和(he)被(bei)清除的(de)速度緩慢(man)。鉻進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)血液后(hou),主(zhu)要(yao)與(yu)血漿中的(de)球蛋白、白蛋白、r-球蛋白結合。六(liu)價(jia)鉻還可透過(guo)紅(hong)細(xi)胞膜,15分(fen)鐘內可以(yi)(yi)有50%的(de)六(liu)價(jia)鉻進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)細(xi)胞,進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)紅(hong)細(xi)胞后(hou)與(yu)血紅(hong)蛋白結合。鉻的(de)代(dai)謝物(wu)主(zhu)要(yao)從(cong)腎(shen)排出,少量經糞便排出。六(liu)價(jia)鉻對人主(zhu)要(yao)是慢(man)性毒(du)(du)害,它可以(yi)(yi)通過(guo)消化(hua)道(dao)、呼吸(xi)道(dao)、皮膚和(he)粘膜侵(qin)入(ru)(ru)(ru)(ru)人體,在(zai)(zai)(zai)體內主(zhu)要(yao)積聚在(zai)(zai)(zai)肝、腎(shen)和(he)內分(fen)泌腺(xian)中。通過(guo)呼吸(xi)道(dao)進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)的(de)則易積存在(zai)(zai)(zai)肺部。六(liu)價(jia)鉻有強(qiang)氧化(hua)作用,所以(yi)(yi)慢(man)性中毒(du)(du)往往以(yi)(yi)局(ju)部損害開始(shi)逐(zhu)漸發展(zhan)到(dao)不可救藥(yao)。經呼吸(xi)道(dao)侵(qin)入(ru)(ru)(ru)(ru)人體時,開始(shi)侵(qin)害上呼吸(xi)道(dao),引起(qi)鼻炎、咽炎和(he)喉炎、支(zhi)氣(qi)管(guan)炎。
切斷火源。戴(dai)好口(kou)罩和(he)手套。收(shou)集回收(shou)。
國內(nei)處理含(han)六價鉻廢水的(de)常(chang)用方法(fa)(fa)有硫酸亞鐵-石灰法(fa)(fa)、離子(zi)交換法(fa)(fa)、鐵氧(yang)體法(fa)(fa)等。
皮膚(fu)接觸:脫(tuo)去污染的衣著,用(yong)流動(dong)清水(shui)沖洗。
眼睛接觸:立即(ji)翻開上(shang)下眼瞼,用(yong)流動清(qing)水或(huo)生理鹽(yan)水沖洗。
吸入:脫離現場至空氣新鮮處。
食(shi)入:給飲足量溫水,催吐,就醫(yi)。
S16:Keep away from sources of ignition - No smoking.
遠離(li)火源(yuan),禁止吸煙(yan)。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接(jie)觸后,立即用大(da)量水(shui)沖洗并征求(qiu)醫生意(yi)見。
S27:Take off immediately all contaminated clothing.
立即(ji)脫掉全部污染的衣服。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴適當(dang)的防護服、手套和眼睛/面(mian)保護。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
發生(sheng)事故時或感覺不適(shi)時,立即求醫(yi)(可(ke)能時出示標簽)。
R40:Possible risks of irreversible effects.
可能有不可逆作用的風險。