鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(Chromium),化學符號(hao)Cr,原子序數為(wei)(wei)24,在元(yuan)素周(zhou)期(qi)表中(zhong)屬ⅥB族。元(yuan)素名來自于希臘文,原意為(wei)(wei)“顏色(se)”,因為(wei)(wei)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)化合物都有(you)顏色(se)。單質為(wei)(wei)鋼(gang)灰色(se)金(jin)屬,是自然界硬度最大的(de)金(jin)屬。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)在地殼(ke)中(zhong)的(de)含(han)量為(wei)(wei)0.01%,居(ju)第17位。呈游離態(tai)的(de)自然鉻(ge)(ge)(ge)(ge)極(ji)其罕(han)見,主要存(cun)在于鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鉛礦中(zhong)。
2017年10月27日,世界(jie)衛(wei)生組(zu)織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,金屬鉻在3類致癌物清單中(zhong)。
鉻是1797年(nian)法國化學家(jia)沃(wo)克蘭(lan)從(cong)當時稱(cheng)為紅(hong)色西伯利亞礦(kuang)石中(zhong)發現的(de)。早在(zai)1766年(nian),在(zai)俄(e)羅(luo)斯圣(sheng)彼得(de)堡任化學教(jiao)授的(de)德國的(de)列曼曾經(jing)分析了(le)它,確定(ding)其中(zhong)含(han)有鉛(qian)。1798年(nian)沃(wo)克蘭(lan)給他找到的(de)這種(zhong)灰色針(zhen)狀金屬命名為chrom,來自希臘文chroma(顏色)。由此得(de)到鉻的(de)拉丁名稱(cheng)chromium和(he)元素符號Cr。差(cha)不多在(zai)同一(yi)個時期里(li),克拉普(pu)羅(luo)特也從(cong)鉻鉛(qian)礦(kuang)中(zhong)獨立(li)發現了(le)鉻。
自然界中(zhong)主要以(yi)鉻鐵(tie)礦FeCr2O4形式存在(zai)。由(you)氧化(hua)鉻用鋁還(huan)原,或由(you)鉻氨礬或鉻酸經電解制(zhi)得。
按照在地殼中(zhong)的(de)含量,鉻(ge)屬(shu)于分(fen)布較(jiao)(jiao)廣的(de)元素之一。它(ta)(ta)比在它(ta)(ta)以(yi)前(qian)發現的(de)鈷、鎳、鉬、鎢都多。這(zhe)可能(neng)是由于鉻(ge)的(de)天然(ran)化(hua)合物很穩定(ding),不易溶(rong)于水,還(huan)原比較(jiao)(jiao)困難(nan)。有人認為沃克(ke)蘭取得的(de)金屬(shu)鉻(ge)可能(neng)是鉻(ge)的(de)碳化(hua)物。
亞(ya)鉻(ge)(ge)(ge)酸鹽在地(di)殼中(zhong)的(de)(de)自然儲量超(chao)過18億噸(dun)(dun),可(ke)(ke)開(kai)采(cai)儲量超(chao)過8.1億噸(dun)(dun)。2004年(nian),世界亞(ya)鉻(ge)(ge)(ge)酸鹽開(kai)采(cai)量為(wei)1750萬噸(dun)(dun),其中(zhong),南非開(kai)采(cai)763萬噸(dun)(dun),哈(ha)薩克斯坦327萬噸(dun)(dun),印度(du)295萬噸(dun)(dun),津巴布(bu)韋67萬噸(dun)(dun),芬蘭(lan)58萬噸(dun)(dun)。中(zhong)國(guo)(guo)鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)資(zi)源比較(jiao)貧乏,按可(ke)(ke)滿足需求的(de)(de)程度(du)看,屬(shu)短(duan)缺資(zi)源。總保有(you)(you)儲量礦(kuang)(kuang)(kuang)石1078萬噸(dun)(dun),其中(zhong)富礦(kuang)(kuang)(kuang)占53.6%。鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)產地(di)有(you)(you)56處,分布(bu)于(yu)西藏(zang)、新疆、內蒙古、甘肅等(deng)13個省(區),以西藏(zang)為(wei)最主要(yao),保有(you)(you)儲量約(yue)占全國(guo)(guo)的(de)(de)一半。中(zhong)國(guo)(guo)鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang)是(shi)典型(xing)的(de)(de)與(yu)超(chao)基性巖(yan)有(you)(you)關的(de)(de)巖(yan)漿型(xing)礦(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang),絕大多數屬(shu)蛇綠(lv)巖(yan)型(xing),礦(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang)賦存于(yu)蛇綠(lv)巖(yan)帶(dai)中(zhong)。西藏(zang)羅布(bu)莎鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)和新疆薩爾托海(hai)鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)等(deng)皆屬(shu)此類(lei)。從成(cheng)礦(kuang)(kuang)(kuang)時(shi)代來看,中(zhong)國(guo)(guo)鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)形成(cheng)時(shi)代以中(zhong)生(sheng)代、新生(sheng)代為(wei)主。
在冶金(jin)工(gong)(gong)業上(shang),鉻(ge)鐵礦主要用(yong)來生(sheng)產鉻(ge)鐵合(he)金(jin)和(he)金(jin)屬(shu)鉻(ge)。鉻(ge)鐵合(he)金(jin)作為鋼的(de)(de)添加料生(sheng)產多(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)高強(qiang)度、抗腐蝕、耐(nai)磨、耐(nai)高溫、耐(nai)氧化的(de)(de)特(te)(te)種(zhong)(zhong)(zhong)鋼,如不(bu)銹鋼、耐(nai)酸鋼、耐(nai)熱鋼、滾珠(zhu)軸承鋼、彈(dan)簧鋼、工(gong)(gong)具鋼等。金(jin)屬(shu)鉻(ge)主要用(yong)于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉(lian)特(te)(te)種(zhong)(zhong)(zhong)合(he)金(jin)。這些特(te)(te)種(zhong)(zhong)(zhong)鋼和(he)特(te)(te)種(zhong)(zhong)(zhong)合(he)金(jin)是航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)、汽車、造(zao)船,以及國防工(gong)(gong)業生(sheng)產槍炮、導彈(dan)、火(huo)(huo)(huo)箭、艦艇等不(bu)可缺(que)少的(de)(de)材(cai)料。在耐(nai)火(huo)(huo)(huo)材(cai)料上(shang),鉻(ge)鐵礦用(yong)來制造(zao)鉻(ge)磚(zhuan)、鉻(ge)鎂磚(zhuan)和(he)其(qi)他特(te)(te)殊耐(nai)火(huo)(huo)(huo)材(cai)料。
鉻(ge)鐵(tie)礦在化(hua)學(xue)工(gong)業上(shang)主要(yao)用來(lai)生產重(zhong)鉻(ge)酸鈉,進而制取其他鉻(ge)化(hua)合(he)物(wu),用于顏料、紡(fang)織、電鍍、制革等工(gong)業,還(huan)可制作催化(hua)劑和(he)觸媒劑等。
鉻(ge)(ge)鐵礦(kuang)是中(zhong)國的(de)(de)(de)短(duan)缺礦(kuang)種,儲量(liang)少(shao),產(chan)量(liang)低,每年消費量(liang)的(de)(de)(de)80%以上依靠進(jin)口(kou)。鉻(ge)(ge)具有(you)親(qin)(qin)氧(yang)(yang)性(xing)(xing)(xing)(xing)和親(qin)(qin)鐵性(xing)(xing)(xing)(xing),以親(qin)(qin)氧(yang)(yang)性(xing)(xing)(xing)(xing)較強(qiang),只(zhi)有(you)在還(huan)原和硫的(de)(de)(de)逸度(du)較高的(de)(de)(de)情(qing)況下才顯示親(qin)(qin)硫性(xing)(xing)(xing)(xing)。在內生作用條(tiao)件下鉻(ge)(ge)一般呈三價。六次酸(suan)位的(de)(de)(de)Cr3+和Al3+、Fe3+的(de)(de)(de)離(li)子半徑相接(jie)近,故(gu)它們之(zhi)間可以呈廣泛的(de)(de)(de)類質同(tong)象(xiang)(xiang)。此外(wai),可與鉻(ge)(ge)類質同(tong)象(xiang)(xiang)代(dai)替(ti)的(de)(de)(de)元素還(huan)有(you)Mn、Mg、Ni、Co、Zn等(deng),所以在鎂(mei)鐵硅酸(suan)鹽礦(kuang)物和副(fu)礦(kuang)物中(zhong)有(you)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)廣泛分(fen)布。在表生帶強(qiang)烈氧(yang)(yang)化條(tiao)件下(堿性(xing)(xing)(xing)(xing)介質),Cr3+氧(yang)(yang)化成Cr6+形(xing)式的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)酸(suan)根離(li)子,使不(bu)活動的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)離(li)子變成易溶的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)陰離(li)子發(fa)生遷移。遇極化性(xing)(xing)(xing)(xing)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)離(li)子(如Cu、Pb等(deng)),則形(xing)成難溶的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)酸(suan)性(xing)(xing)(xing)(xing)礦(kuang)物。
在自然(ran)界中(zhong)已發現的含鉻(ge)礦物(wu)(wu)約有50余種,分別屬于(yu)(yu)氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)類、鉻(ge)酸鹽(yan)類和硅酸鹽(yan)類。此外還有少數(shu)氫(qing)氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)、碘酸鹽(yan)、氮化(hua)物(wu)(wu)和硫化(hua)物(wu)(wu)。其中(zhong)氮化(hua)鉻(ge)和硫化(hua)鉻(ge)礦物(wu)(wu)只見于(yu)(yu)隕(yun)石(shi)中(zhong)。具(ju)有工業價值的鉻(ge)礦物(wu)(wu)都屬于(yu)(yu)鉻(ge)尖晶石(shi)類礦物(wu)(wu),它們的化(hua)學通式為(Mg,Fe2+)(Cr,Al,Fe3+)2O4或(Mg,Fe2+)O(Cr,Al,Fe3+)2O3,其Cr2O3含量為18%~62%。
有工業價值(zhi)的鉻礦物,其Cr2O3含量(liang)一(yi)般都在(zai)30%以上(shang),其中常(chang)見(jian)的是(shi):
化(hua)學成(cheng)分為(wei)(wei)(Mg,Fe)Cr2O4,介于亞鐵鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(FeCr2O4,含(han)FeO 32.09%、Cr2O3 67.91)與鎂鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(MgCr2O4,含(han)MgO 20.96%、Cr2O3 79.04%)之間,通常(chang)有人將亞鐵鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)和鎂鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)也都(dou)稱為(wei)(wei)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)為(wei)(wei)等軸晶系,晶體(ti)呈細小的(de)八面體(ti),通常(chang)呈粒(li)狀(zhuang)和致密塊(kuai)狀(zhuang)集合體(ti),顏色黑(hei)色,條痕褐(he)色,半(ban)金屬光澤,硬度(du)5.5,比重(zhong)4.2~4.8,具弱(ruo)磁性。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)是巖漿(jiang)成(cheng)因礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu),產(chan)于超(chao)基(ji)性巖中(zhong),當含(han)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)巖石(shi)遭(zao)受(shou)風化(hua)破(po)壞后(hou),鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)常(chang)轉入砂礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)是煉鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)最主要的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)原(yuan)料,富含(han)鐵的(de)劣(lie)質(zhi)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)可作高(gao)級耐火材料。
又稱鉻鐵(tie)尖晶石或鋁(lv)鉻鐵(tie)礦。化學(xue)成分(fen)為Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。其形態(tai)、物理性質、成因、產(chan)狀及用途(tu)與鉻鐵(tie)礦相同(tong)。
化學成分為(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。其形(xing)態、物理性質、成因(yin)、產(chan)狀及用途也與鉻鐵礦相同(tong)。
原子體積:7.23cm3/mol
元素在太陽中(zhong)的含量:20ppm
元素在海水中(zhong)的含量:太平洋(yang)表面0.00015ppm
地殼(ke)中含量:100ppm
質子數:24
中子數:28
原子序數:24
所屬周期:4
所(suo)屬(shu)族數:VIB
核電荷數:24
電子層分布(bu):2-8-13-1
電(dian)子層(ceng):K-L-M-N
外圍電(dian)子層排布:3d54s1
晶(jing)體(ti)結構:晶(jing)胞為(wei)體(ti)心立方晶(jing)胞,每個晶(jing)胞含有2個金(jin)屬原子(zi)。
氧(yang)化態:+3(主要(yao)),+6,+5,+4,+2,+1,0,-1,-2
電負性:1.66
外(wai)圍電子(zi)排布(bu):3d5 4s1
核外電子排布:2,8,13,1
同位素:Cr-49,Cr-50,Cr-51,Cr-52,Cr-53,Cr-54
第一電離能:653KJ·mol-1
第二電離(li)能:1592KJ·mol-1
第(di)三電離能:2987KJ·mol-1
固(gu)態密度(du):7.19g/cm3
液(ye)態密度:6.9g/cm3
比熱:448J/(kg·K)(300K)
熱導率:90.7W/(m·K)(300K)
單質熔(rong)點:1907℃
單質(zhi)沸點:2761℃
原子半徑:1.28埃
離(li)子半(ban)徑:0.62埃(+3)
共價(jia)半(ban)徑:1.18埃(ai)
晶(jing)胞參數:a=291 pm;b=291 pm;c=291 pm;α=90°;β=90°;γ=90°
莫氏硬度:9
電離(li)能(neng)(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(you)光澤的金屬(shu),純鉻(ge)有(you)延展性,含雜質的鉻(ge)硬而(er)脆。密度7.20g/cm3。可溶(rong)(rong)于強堿溶(rong)(rong)液。鉻(ge)具有(you)很(hen)高的耐(nai)腐蝕性,在(zai)空氣中,即便是(shi)在(zai)赤熱的狀態下,氧化(hua)也(ye)很(hen)慢。不(bu)溶(rong)(rong)于水。鍍在(zai)金屬(shu)上(shang)可起保護作用。
鉻(ge)能(neng)慢慢地溶于稀(xi)鹽酸、稀(xi)硫酸,而生(sheng)成藍(lan)色(se)(se)溶液(CrCl2)與空氣接觸則(ze)變成綠色(se)(se),是因為被(bei)氧(yang)化成綠色(se)(se)的CrCl3
Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑
4CrCl2 + 4HCl + O2= 4CrCl3+ 2H2O
鉻與濃硫酸反(fan)應,則生成二氧化硫和硫酸鉻(Ⅲ):2Cr + 6H2SO4 (濃)=Cr2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O
但鉻不溶于濃硝酸,因為表面生成緊密的氧化(hua)(hua)物(wu)薄膜而呈鈍態。在高(gao)溫(wen)下,鉻能(neng)與鹵素、硫、氮、碳等(deng)直(zhi)接化(hua)(hua)合。
鉻與稀(xi)硫酸反(fan)應(ying):Cr + H2SO4=CrSO4 + H2↑
鋼鐵工(gong)業中(zhong)廣泛應用(yong)(yong)的鉻(ge)鐵合金和硅鉻(ge)合金是用(yong)(yong)電(dian)爐冶煉的。金屬(shu)(shu)鉻(ge)生產(chan)則采用(yong)(yong)金屬(shu)(shu)熱(re)還原(鋁熱(re))法(fa)及電(dian)解法(fa)。
鋁(lv)熱法生產包括從鉻(ge)(ge)礦制(zhi)取(qu)氧化鉻(ge)(ge)和鋁(lv)還原氧化鉻(ge)(ge)制(zhi)得金屬鉻(ge)(ge)兩道工序。
氧化鉻(ge)制取鉻(ge)鐵礦磨細(xi)至(zhi)160~200目,配(pei)加(jia)純堿和(he)(he)白云(yun)石,于1050~1150℃下氧化焙燒,再(zai)用(yong)(yong)(yong)水逆流浸出(chu)和(he)(he)過濾,獲(huo)得含Na2CrO4大(da)(da)于200克/升的(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。加(jia)硫酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)和(he)(he)鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)溶(rong)(rong)液(ye)(ye),使(shi)其pH為(wei)7~8,濾出(chu)氫(qing)氧化鋁等雜質(zhi)后蒸發(fa)到(dao)(dao)含Na2CrO4大(da)(da)于450克/升,濾出(chu)Na2SO4結(jie)晶。溶(rong)(rong)液(ye)(ye)用(yong)(yong)(yong)硫酸(suan)(suan)(suan)調整(zheng)pH為(wei)4±0.2,再(zai)濾出(chu)Na2SO4結(jie)晶,獲(huo)得重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。濃縮(suo)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)到(dao)(dao)約含Na2Cr2O7 1100克/升時(shi),冷卻濾出(chu)Na2SO4結(jie)晶,再(zai)將溶(rong)(rong)液(ye)(ye)濃縮(suo)到(dao)(dao)含Na2Cr2O71500~1550克/升,并(bing)于90~100℃保(bao)溫8小時(shi),然(ran)后冷卻到(dao)(dao)35℃以下,結(jie)晶出(chu)重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)。鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)轉(zhuan)化成重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)也可(ke)用(yong)(yong)(yong)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)法,即在15~16大(da)(da)氣壓下通入(ru)含50% CO2的(de)氣體,析出(chu)的(de)沉淀(dian)為(wei)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O→Na2Cr2O7+2NaHCO3,碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)(na)可(ke)以回收(shou)(shou)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。此法可(ke)把在焙燒中(zhong)配(pei)加(jia)的(de)純堿重新回收(shou)(shou)一半(ban),較(jiao)硫酸(suan)(suan)(suan)法獲(huo)得硫酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)為(wei)有利(li),但鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)不能(neng)完全轉(zhuan)化為(wei)重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)。
三(san)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的制(zhi)備可用:①氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銨(an)還原法(fa)。即(ji)在(zai)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)晶體中配入一定量的氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銨(an),混勻后(hou)在(zai)還原爐(lu)中于(yu)700~800℃還原,然(ran)后(hou)洗去NaCl,過(guo)濾(lv)獲(huo)得三(san)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)濾(lv)餅,經(jing)過(guo)干燥、破碎,在(zai)回轉(zhuan)窯中于(yu)1150~1200℃煅(duan)(duan)燒(shao)。用此(ci)(ci)法(fa)獲(huo)得的三(san)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)呈(cheng)墨綠色,顆(ke)粒(li)(li)較(jiao)大、純度(du)高(gao),但生產(chan)工序(xu)多(duo),并產(chan)生有害氣體HCl。②煅(duan)(duan)燒(shao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)(gan)法(fa)。即(ji)把重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)加(jia)入反(fan)(fan)應鍋中,注入濃硫酸(suan)(suan),在(zai)200℃下(xia)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)與硫酸(suan)(suan)反(fan)(fan)應生成鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)(gan):Na2Cr2O7+2H2SO4→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜(jing)置后(hou)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)(gan)和硫酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)沉(chen)積成兩層(ceng)。將上(shang)部的硫酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)舀出(chu),留在(zai)鍋中的鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)(gan)再加(jia)熱(re),用水(shui)洗去殘留的硫酸(suan)(suan)鈉(na),從底部放出(chu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)(gan)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)(gan)在(zai)800~950℃下(xia)煅(duan)(duan)燒(shao)分解(jie),用水(shui)洗去未(wei)分解(jie)的鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)(gan),過(guo)濾(lv)獲(huo)得三(san)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。用此(ci)(ci)法(fa)工序(xu)少,但產(chan)品雜質含量較(jiao)高(gao)。③煅(duan)(duan)燒(shao)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)法(fa)。即(ji)將含Na2CrO4大于(yu)200克/升的溶液加(jia)溫至95℃以(yi)上(shang),加(jia)入純凈的硫化(hua)(hua)(hua)(hua)鈉(na)溶液,攪拌后(hou)生成大顆(ke)粒(li)(li)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)Cr(OH)3沉(chen)淀。氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)回轉(zhuan)窯中于(yu)1300℃煅(duan)(duan)燒(shao)分解(jie)為(wei)三(san)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。此(ci)(ci)法(fa)工序(xu)少,產(chan)品成本低,純度(du)高(gao),但顆(ke)粒(li)(li)細,易損(sun)失。
鋁(lv)(lv)熱還原(yuan)要求(qiu)原(yuan)料含(han)(han)Cr2O3大于99%,含(han)(han)硫低于0.02%,含(han)(han)鉛、砷、錫、銻各低于0.001%。鋁(lv)(lv)粒(li)粒(li)度應小于0.5毫米,鋁(lv)(lv)量(liang)應不大于理論量(liang)的98%。用硝(xiao)石、鎂屑(xie)和鋁(lv)(lv)粒(li)作引(yin)火(huo)劑。
反(fan)應(ying)焓ΔHθ=-65.0千卡(ka)/摩(mo)爾(鋁(lv))。為了(le)保持自熱(re)反(fan)應(ying)過程并使(shi)金屬(shu)粒與渣順利(li)分(fen)離,ΔHθ至少應(ying)為-72千卡(ka)/摩(mo)爾(鋁(lv)),要添(tian)加(jia)硝酸鈉、氯酸鉀、鉻(ge)(ge)酸酐(gan)或堿金屬(shu)重(zhong)鉻(ge)(ge)酸鹽等供氧(yang)劑補(bu)充熱(re)量;也(ye)可將混(hun)合料(liao)(liao)預熱(re)到350~400℃再(zai)行入(ru)(ru)爐(lu)(lu)(lu)。還原(yuan)反(fan)應(ying)在(zai)(zai)內砌鎂磚的圓錐(zhui)形(xing)爐(lu)(lu)(lu)筒(tong)內進行。先在(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)內加(jia)入(ru)(ru)部分(fen)混(hun)合爐(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao),在(zai)(zai)料(liao)(liao)面中心加(jia)引火(huo)劑,點燃后在(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)開始反(fan)應(ying)時,用流槽連續送入(ru)(ru)其余爐(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)。反(fan)應(ying)終止,冷卻至室溫,拆開爐(lu)(lu)(lu)筒(tong)取出金屬(shu)錠(ding),噴(pen)砂清除表面夾渣和氧(yang)化(hua)膜。生產(chan)大金屬(shu)錠(ding),能提高鉻(ge)(ge)的回收率,渣的流動性也(ye)好。鋁(lv)熱(re)法可獲得純(chun)度大于(yu)98.5%的金屬(shu)鉻(ge)(ge),其中含(han)鋁(lv)不(bu)大于(yu)0.5%。渣中含(han)Al2O3高達(da)90%,可作研磨材料(liao)(liao)。
電(dian)解法生產一般用(yong)(yong)碳(tan)素鉻(ge)鐵(tie)作原料,采用(yong)(yong)鉻(ge)銨(an)(an)礬法電(dian)解流(liu)程。把(ba)碳(tan)素鉻(ge)鐵(tie)粉碎(sui),溶(rong)(rong)于電(dian)解陽(yang)(yang)極返回液(ye)、結(jie)晶母液(ye)和硫酸的(de)混合(he)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong),過(guo)濾除去硅酸鹽等殘渣,濾液(ye)用(yong)(yong)硫酸銨(an)(an)處理并除鐵(tie)。純鉻(ge)銨(an)(an)礬溶(rong)(rong)液(ye)經(jing)陳化(保持30~35℃,放(fang)置(zhi)15日)后,結(jie)晶出純鉻(ge)銨(an)(an)礬Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純鉻(ge)銨(an)(an)礬溶(rong)(rong)于熱水送入隔膜(mo)電(dian)解槽電(dian)解。用(yong)(yong)不銹鋼作陰極,鉛銀合(he)金(1% Ag)作陽(yang)(yang)極,電(dian)流(liu)密度(du)(du)753A/m2,槽電(dian)壓(ya)4.2伏,電(dian)解液(ye)溫(wen)度(du)(du)52~54℃。應控(kong)制(zhi)通(tong)過(guo)電(dian)解液(ye)進入陽(yang)(yang)極室的(de)流(liu)速(su),并準確(que)地控(kong)制(zhi)溶(rong)(rong)液(ye)的(de)pH為(wei)2.1~2.4。平(ping)均(jun)電(dian)流(liu)效率45%,電(dian)耗約18.5千瓦·時/公斤。產品(pin)純度(du)(du)為(wei)99.2~99.4%的(de)片(pian)狀金屬(shu)鉻(ge),含(han)氧0.3~0.5%,呈脆性。為(wei)了(le)提高金屬(shu)鉻(ge)的(de)純度(du)(du),可通(tong)過(guo)真(zhen)空(kong)處理或氫還原降低含(han)氧量(liang)。用(yong)(yong)+6價(jia)鉻(ge)溶(rong)(rong)液(ye)電(dian)解(電(dian)流(liu)密度(du)(du)9500A/m2,溫(wen)度(du)(du)84~87℃),可得高純度(du)(du)金屬(shu)鉻(ge)(含(han)氧0.01~0.02%),但電(dian)流(liu)效率很低(6~7%)。
鉻用于制(zhi)不(bu)銹鋼,汽車(che)零件(jian),工具,磁帶和錄像帶等。鉻鍍在(zai)金屬上可以防銹,也叫(jiao)可多(duo)米(mi),堅固美觀。
鉻(ge)可用于制不銹(xiu)鋼。紅、綠寶石的色彩也來自于鉻(ge)。作為現代科技中(zhong)最重要的金屬,以不同百分比熔(rong)合(he)的鉻(ge)鎳鋼千(qian)變萬化(hua),種類繁(fan)多,令(ling)人難(nan)以置信。
鉻的(de)(de)(de)(de)毒性與(yu)其存在(zai)的(de)(de)(de)(de)價態有關,六價鉻比(bi)三價鉻毒性高100倍,并易被人(ren)體吸收且在(zai)體內(nei)蓄積,三價鉻和(he)六價鉻可以相互(hu)轉化。天然水不(bu)含(han)鉻;海(hai)水中(zhong)鉻的(de)(de)(de)(de)平均(jun)濃(nong)度為0.05μg/L;飲用水中(zhong)更低(di)。鉻的(de)(de)(de)(de)污染源有含(han)鉻礦石的(de)(de)(de)(de)加工(gong)、金屬表面處(chu)理、皮(pi)革鞣制、印染等排放(fang)的(de)(de)(de)(de)污水。
鉻(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)人(ren)體必需的(de)(de)(de)(de)微量元素。三價的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)對人(ren)體有益的(de)(de)(de)(de)元素,而六價鉻(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)有毒的(de)(de)(de)(de)。人(ren)體對無(wu)機鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)吸收利(li)用率極低,不到(dao)1%;人(ren)體對有機鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)利(li)用率可達10-25%。鉻(ge)(ge)(ge)在(zai)天然(ran)食品中的(de)(de)(de)(de)含量較(jiao)低、均以三價的(de)(de)(de)(de)形式(shi)存在(zai)。
確(que)切地說,鉻的(de)生理功能是(shi)與其(qi)它控制(zhi)代謝(xie)的(de)物質一起配合起作(zuo)用,如激(ji)素(su)、胰島素(su)、各種酶類、細胞的(de)基因物質(DNA和RNA)等。
工業上使(shi)用(yong)(yong)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)礦(kuang)石(shi)為(wei)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang),屬尖晶(jing)(jing)石(shi)(MgO·Al2O3)和(he)磁鐵礦(kuang)(FeO·Fe2O3)類,其(qi)通(tong)用(yong)(yong)化(hua)學式是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由(you)于(yu)(yu)二價(jia)元(yuan)素(su)(Mg2+,Fe2+,Zn2+)和(he)三價(jia)元(yuan)素(su)(Al3+,Fe3+,Cr3+)相互置換,可以(yi)出現各種不同成(cheng)分(fen)的(de)礦(kuang)石(shi)。除主(zhu)成(cheng)分(fen)FeO及Cr2O3外,一(yi)般含(han)有不同成(cheng)分(fen)的(de)MgO、Al2O3及其(qi)他雜(za)質(zhi)。礦(kuang)石(shi)結構組成(cheng)對使(shi)用(yong)(yong)有明顯影(ying)響,如鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)尖晶(jing)(jing)石(shi)比鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)(FeO·Cr2O3)難于(yu)(yu)還原;含(han)蛇紋石(shi)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)礦(kuang)石(shi),若其(qi)中揮發物大于(yu)(yu)2%,用(yong)(yong)它制造的(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)質(zhi)耐(nai)火磚(zhuan)在加熱到1000℃時,會因釋(shi)放結晶(jing)(jing)水(shui)而炸裂。美(mei)國(guo)1978年(nian)耗用(yong)(yong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦(kuang)917000噸(dun),其(qi)用(yong)(yong)途分(fen)配(pei)如下:冶金61%,化(hua)工21%,耐(nai)火材(cai)料18%。1981年(nian)倫敦市場鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)礦(kuang)石(shi)價(jia)格:土耳(er)其(qi)礦(kuang)(48% Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美(mei)元(yuan)/噸(dun),南(nan)非(fei)(阿(a)扎尼亞),鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)礦(kuang)(44% Cr2O3)60~70美(mei)元(yuan)/噸(dun)。
由于(yu)鉻(ge)(ge)(ge)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)性(xing)脆,作為金(jin)(jin)(jin)屬材(cai)料使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)還(huan)在研究中,鉻(ge)(ge)(ge)主(zhu)要以鐵合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(如鉻(ge)(ge)(ge)鐵)形(xing)式用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)生產不銹(xiu)鋼(gang)及(ji)各(ge)種合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)。金(jin)(jin)(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)作鋁(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、鈷(gu)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、鈦合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)及(ji)高(gao)溫合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、電阻發熱合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)等的(de)添加劑。氧化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)作耐光、耐熱的(de)涂料,也可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)作磨料,玻(bo)璃、陶瓷的(de)著色劑,化(hua)(hua)學合(he)(he)成的(de)催化(hua)(hua)劑。堿式硫酸(suan)鉻(ge)(ge)(ge)(三價鉻(ge)(ge)(ge)鹽)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)作皮革的(de)鞣劑。鉻(ge)(ge)(ge)礬、重鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)鹽用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)作織物(wu)染色的(de)媒染劑、浸漬劑及(ji)各(ge)種顏(yan)料。鍍鉻(ge)(ge)(ge)和滲鉻(ge)(ge)(ge)可(ke)使鋼(gang)鐵和銅(tong)、鋁(lv)等金(jin)(jin)(jin)屬形(xing)成抗腐蝕的(de)表(biao)層,并(bing)且(qie)光亮美(mei)觀,大(da)量用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)家具、汽車、建筑等工業。此外,鉻(ge)(ge)(ge)礦石還(huan)大(da)量用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制作耐火材(cai)料。
鉻(ge)是人(ren)體內必需的微量元素(su)之一(yi),它(ta)在(zai)維持(chi)人(ren)體健康方面(mian)起(qi)關鍵作(zuo)用。鉻(ge)對人(ren)體十(shi)分有利的微量元素(su),不(bu)應(ying)該被忽視,它(ta)是正常生長(chang)發育和(he)調節血糖(tang)的重要(yao)元素(su)。鉻(ge)在(zai)人(ren)體內的含量約為7毫(hao)克,主要(yao)分布于骨骼、皮膚、腎上腺、大腦(nao)和(he)肌(ji)肉之中。
隨(sui)著(zhu)年齡的(de)增長(chang)而逐漸減少,鉻的(de)需要(yao)(yao)量很少,鉻作(zuo)(zuo)為一(yi)種(zhong)必要(yao)(yao)的(de)微量營養(yang)元素在所(suo)有(you)胰島(dao)素調節活(huo)動(dong)中起(qi)重(zhong)要(yao)(yao)作(zuo)(zuo)用,它能(neng)幫助胰島(dao)素促進(jin)葡(pu)萄(tao)糖進(jin)入(ru)細(xi)胞(bao)內(nei)的(de)效率,是(shi)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)血糖調節劑。在血糖調節方(fang)面,特別是(shi)對糖尿(niao)病(bing)患者(zhe)而言有(you)著(zhu)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)作(zuo)(zuo)用。它有(you)助于生(sheng)長(chang)發育(yu),并對血液中的(de)膽固醇濃(nong)度也有(you)控制作(zuo)(zuo)用,缺乏時可能(neng)會導致心臟疾病(bing)。
當缺乏(fa)鉻時,就很容(rong)易表現出糖代謝(xie)失(shi)調,如不及時補充這種(zhong)元素(su),就會(hui)患糖尿(niao)病(bing),誘發冠(guan)狀動脈硬化(hua)導(dao)致(zhi)心血管病(bing),嚴重的會(hui)導(dao)致(zhi)白內障、失(shi)明、尿(niao)毒癥(zheng)等并(bing)發癥(zheng)。
鉻(ge)還是葡(pu)萄糖耐量因子的(de)(de)組成(cheng)成(cheng)分,它可(ke)促(cu)(cu)進胰島素在體(ti)(ti)內(nei)充分地發揮作用。在生理(li)上(shang)對(dui)機體(ti)(ti)的(de)(de)生長發育來說,胰島素和(he)生長激素同等重要,缺一不(bu)可(ke)。胰島素在人體(ti)(ti)內(nei)的(de)(de)作用非常大(da),既是體(ti)(ti)內(nei)重要的(de)(de)合成(cheng)激素可(ke)促(cu)(cu)進葡(pu)萄糖的(de)(de)攝(she)取、貯存(cun)和(he)利用,又(you)可(ke)促(cu)(cu)進脂肪酸的(de)(de)合成(cheng),還能促(cu)(cu)進蛋白質的(de)(de)合成(cheng)和(he)貯存(cun)。因此(ci),青(qing)少年想健康、科學的(de)(de)成(cheng)長發育,一定不(bu)能缺少鉻(ge)。
有一些(xie)人聽(ting)說(shuo)自己缺鉻(ge)(ge),就盲目補鉻(ge)(ge)。把高鉻(ge)(ge)食(shi)物(wu)(wu)當做營養品(pin)來(lai)長期服(fu)用(yong),使人體處在(zai)(zai)一個高鉻(ge)(ge)的(de)狀態(tai)。其(qi)實盲目地補鉻(ge)(ge)是(shi)不可(ke)取的(de),如果攝取過(guo)量(liang)鉻(ge)(ge)的(de)毒性(xing)與其(qi)存在(zai)(zai)的(de)價(jia)(jia)(jia)態(tai)有極(ji)大(da)的(de)關系,六價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)的(de)毒性(xing)比(bi)三價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)高約(yue)100倍(bei),但不同(tong)(tong)化(hua)合(he)物(wu)(wu)毒性(xing)不同(tong)(tong)。六價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)化(hua)合(he)物(wu)(wu)在(zai)(zai)高濃度時(shi)具有明顯的(de)局部刺激作用(yong)和(he)腐蝕作用(yong),低(di)濃度時(shi)為常見的(de)致癌物(wu)(wu)質。在(zai)(zai)食(shi)物(wu)(wu)中大(da)多為三價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge),其(qi)口服(fu)毒性(xing)很低(di),可(ke)能是(shi)由于其(qi)吸收(shou)非常少。
鉻(ge)雖(sui)然人體需要量(liang)很少,但作用很大(da)。它是使胰島(dao)素起(qi)作用的一種重要元(yuan)素。糖尿病人存在(zai)缺(que)鉻(ge)和缺(que)鋅(xin)的問題(ti),并且有并發癥時患者的鉻(ge)、鋅(xin)含(han)量(liang)均顯著低于無并發癥患者。三價(jia)鉻(ge)可以改(gai)善(shan)胰島(dao)素的敏(min)感性。
含鉻(ge)量比較(jiao)高的食(shi)物有主要是一(yi)些粗糧,如(ru)我們通(tong)常食(shi)用的小(xiao)麥、花生(sheng)、蘑菇等(deng)(deng)等(deng)(deng),另(ling)外胡椒、以(yi)及(ji)動物的肝臟、牛(niu)肉、雞蛋(dan)、紅糖、乳制品等(deng)(deng)都是含有鉻(ge)元素(su)比較(jiao)高的食(shi)品。多(duo)吃這些食(shi)品,就能保證(zheng)人(ren)體的鉻(ge)元素(su)的充(chong)足。當然,前提(ti)是保證(zheng)流失不(bu)會過(guo)多(duo)。
提起近(jin)視,許多人常將其(qi)歸咎于不良用眼(yan),如看書距離不當,光太暗,持久用眼(yan)等。但飲(yin)食(shi)不當也是誘發青少(shao)年近(jin)視的(de)原因之一。
美國紐約大學研(yan)究員貝蘭博(bo)士對(dui)大量(liang)青(qing)(qing)少(shao)年(nian)近視病例進行研(yan)究之后指出,體(ti)內缺(que)乏(fa)微量(liang)元素(su)鉻(ge)(ge)與(yu)近視的(de)(de)(de)形成(cheng)有(you)一定的(de)(de)(de)關系(xi)。鉻(ge)(ge)元素(su)在(zai)(zai)人體(ti)中與(yu)球蛋白(bai)(bai)結合,為球蛋白(bai)(bai)正常代謝(xie)必需(xu)。在(zai)(zai)糖與(yu)脂肪的(de)(de)(de)代謝(xie)中,鉻(ge)(ge)協助胰島(dao)素(su)發(fa)揮重要(yao)的(de)(de)(de)生理(li)作(zuo)用(yong)。處于生長(chang)發(fa)育旺盛時(shi)期的(de)(de)(de)青(qing)(qing)少(shao)年(nian),鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)需(xu)求比成(cheng)人大。鉻(ge)(ge)主要(yao)存在(zai)(zai)于粗糧、紅糖、蔬菜及水果等食物中,有(you)些家長(chang)不注意食物搭配,長(chang)期給(gei)孩子吃一些精細(xi)食物,從而造成(cheng)缺(que)鉻(ge)(ge),眼睛晶體(ti)滲透壓(ya)的(de)(de)(de)變化,使晶狀體(ti)變凸,屈(qu)光度增加,產生近視。
鉻的測(ce)定(ding)濕式消解(jie)(jie)法:準確稱取1.0~2.0g樣(yang)品,置于(yu)消解(jie)(jie)瓶中(zhong),同(tong)時(shi)(shi)做試(shi)劑(ji)空(kong)白。如(ru)為(wei)干燥固體樣(yang)品,可(ke)酌加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)適(shi)量的水,使含(han)水約75%以(yi)上,加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)硝酸(suan)10~15mL,混(hun)合放(fang)置,然(ran)后(hou)徐(xu)徐(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱。待激烈反應停止并(bing)冷卻后(hou),加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)硫酸(suan)5~7.5mL,再徐(xu)徐(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱。如(ru)消解(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)有大(da)量氣(qi)泡可(ke)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)辛醇2~3滴。溶液(ye)(ye)如(ru)變為(wei)暗色時(shi)(shi),再加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)2~3mL硝酸(suan)繼續加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱,至產生三氧化(hua)硫白煙(yan)而(er)溶液(ye)(ye)呈現淡黃色或無色時(shi)(shi)消解(jie)(jie)完成(cheng)。若消解(jie)(jie)不(bu)完全可(ke)再加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)少量硝酸(suan)及(ji)高氯酸(suan)1mL,加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱以(yi)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)消解(jie)(jie),消解(jie)(jie)液(ye)(ye)冷卻后(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)5mL水及(ji)5mL草(cao)酸(suan)銨溶液(ye)(ye),加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱至生成(cheng)三氧化(hua)硫白煙(yan)為(wei)止,冷后(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)水使成(cheng)50mL作為(wei)待測(ce)溶液(ye)(ye),同(tong)時(shi)(shi)做試(shi)劑(ji)空(kong)白。
吸(xi)取鉻標準溶(rong)液(ye)(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,加純水至50mL。
向(xiang)標準系列中加(jia)0.5mL 1+1硫酸(suan)(suan),0.5mL 1+1磷酸(suan)(suan)及2~3滴6%高錳酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)溶液(ye)。如紫紅色消(xiao)褪則應再加(jia)高錳酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)溶液(ye)。各加(jia)幾(ji)粒玻璃(li)珠,加(jia)熱煮(zhu)沸,如紫紅色消(xiao)退(tui),需補加(jia)高錳酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)至煮(zhu)沸后(hou)仍需保持紫紅色。
冷卻(que)后(hou)向各瓶中加1mL 20%尿(niao)素(su)溶液,然(ran)后(hou)滴(di)加2%亞硝酸鈉(na)溶液,每加1滴(di)需充分(fen)振搖,直(zhi)到紫紅色(se)剛褪去為止。待(dai)瓶中不(bu)冒氣泡(pao)后(hou)再(zai)將溶液轉(zhuan)移到50mL比(bi)色(se)管中,用純水稀釋至刻度。
向比(bi)(bi)色(se)(se)管各加(jia)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在波長540nm下用3cm比(bi)(bi)色(se)(se)皿以純(chun)水(shui)作(zuo)參比(bi)(bi)測定(ding)吸(xi)光度值(zhi)。繪制(zhi)標(biao)準曲線(xian)。
鉻(ge)(ge)是(shi)維持人體生(sheng)(sheng)命活(huo)動的必需元(yuan)素,能幫助胰島素促進葡萄糖進入細(xi)胞(bao)內的效(xiao)率,是(shi)重要的血糖調節劑及促進生(sheng)(sheng)長發育的功(gong)能。此外,鉻(ge)(ge)是(shi)糖尿(niao)病(bing)的“克(ke)星“,在日常生(sheng)(sheng)活(huo)中可以多攝(she)取富含(han)鉻(ge)(ge)的食物。
鉻(ge)是動物和(he)人(ren)體(ti)必不(bu)可少的(de)(de)(de)微量(liang)營養素(su)之一。其主要(yao)(yao)作(zuo)用是幫助(zhu)維(wei)持身體(ti)中所允許的(de)(de)(de)正常葡萄(tao)糖含量(liang)。飲食(shi)中供鉻(ge)不(bu)足與葡萄(tao)糖和(he)類脂同化作(zuo)用的(de)(de)(de)改變有關。腸胃中鉻(ge)的(de)(de)(de)吸(xi)收與食(shi)品中元素(su)的(de)(de)(de)化學結構有關。研究表(biao)明,飲食(shi)中攝(she)人(ren)的(de)(de)(de)無機鉻(ge)只(zhi)有1%被(bei)吸(xi)收,鉻(ge)一旦(dan)被(bei)吸(xi)收,便迅速離開血液分布于(yu)各個(ge)器(qi)官中,特別是肝臟,有3價鉻(ge)存在。在所有細胞組織(zhi)中鉻(ge)的(de)(de)(de)濃度(du)都隨著年齡的(de)(de)(de)增加而下降。吸(xi)收的(de)(de)(de)鉻(ge)主要(yao)(yao)通(tong)過腎臟排泄(xie)。人(ren)體(ti)的(de)(de)(de)頭發含鉻(ge)濃度(du)最高,約為0.2~2.0mg/kg。
鉻(ge)的(de)(de)最好來(lai)源是(shi)肉類,尤以肝臟(zang)和其他內臟(zang),是(shi)生(sheng)物有效性高的(de)(de)鉻(ge)的(de)(de)來(lai)源。啤(pi)酒酵(jiao)母(mu)、未加工的(de)(de)谷(gu)物、麩糠、硬果類、乳酪也提供較(jiao)多(duo)的(de)(de)鉻(ge);軟體動物、海藻、紅(hong)糖、粗(cu)砂(sha)糖中的(de)(de)鉻(ge)的(de)(de)含量高于白糖。家(jia)禽、魚(yu)類和精制的(de)(de)谷(gu)類食(shi)(shi)物含有很少的(de)(de)鉻(ge)。長期食(shi)(shi)用精制食(shi)(shi)品和大量的(de)(de)精糖,可(ke)促進體內鉻(ge)的(de)(de)排泄增加,因此造(zao)成(cheng)鉻(ge)的(de)(de)缺乏。
鉻的豐富來源有(you)干酪(lao)、蛋白(bai)類和肝。
良好來源(yuan)有(you)蘋果皮、香蕉、牛(niu)肉、啤酒、面(mian)包(bao)、紅糖(tang)、黃油、雞(ji)、玉米(mi)粉、面(mian)粉、土(tu)豆、植(zhi)物(wu)油和全麥。
一般來源有胡蘿卜、青豆、柑(gan)橘(ju)、菠菜和草(cao)莓。
微量來源有大部分的水果和蔬菜(cai)、牛奶及糖。
需(xu)要補充鉻(ge)的人群可以多吃點上(shang)面(mian)列(lie)舉的食(shi)物。
鉻(ge)有助(zhu)于胰島素(su)(su)促進(jin)葡(pu)萄糖(tang)進(jin)入細胞內的效率(lv),是血糖(tang)調(diao)節(jie)劑,可以預防糖(tang)尿病(bing)。大家在(zai)日常飲食中注意通過這(zhe)些食物補充鉻(ge)元素(su)(su),特別是糖(tang)尿病(bing)患者,更(geng)加(jia)應(ying)該增加(jia)鉻(ge)元素(su)(su)的攝入量。
鉻對血(xue)糖(tang)(tang)代(dai)謝(xie)至關重要(yao),它可以提(ti)高胰島素作用,使葡萄糖(tang)(tang)順利進入人體(ti)細(xi)胞進行代(dai)謝(xie)產生能量(liang),如(ru)果你患(huan)有(you)糖(tang)(tang)尿病或是(shi)低(di)血(xue)糖(tang)(tang)你可以通(tong)過鉻來調(diao)節體(ti)內葡萄糖(tang)(tang)的(de)代(dai)謝(xie)。
鉻在(zai)提高(gao)高(gao)密度(du)脂(zhi)蛋(dan)白(bai)(HDL,對人體有利(li)的(de)脂(zhi)蛋(dan)白(bai)),降(jiang)低(di)膽圍醇水(shui)平方面也(ye)發揮著積極的(de)作用,有助于預防及改善動(dong)脈(mo)硬化、預防高(gao)血壓(ya)等心(xin)血管疾病。
鉻有助于人們減少對甜(tian)食的渴求,幫助降低體(ti)脂(zhi)含量、增加瘦(shou)肌肉組織、從(cong)而有助于促進新陳代謝(xie)維持理想體(ti)重(zhong)(瘦(shou)肌肉組織越多,代謝(xie)率(lv)越高),在減肥食品里(li)很受歡迎。
1、對人皮膚
皮膚直接(jie)接(jie)觸鉻化合物所造成的傷害:
鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)
鉻(ge)化(hua)合物(wu)并不損傷(shang)完(wan)整的(de)皮(pi)膚(fu),但(dan)(dan)當(dang)皮(pi)膚(fu)擦傷(shang)而接(jie)觸鉻(ge)化(hua)合物(wu)時即(ji)可(ke)發(fa)生(sheng)傷(shang)害(hai)作用。鉻(ge)性(xing)(xing)皮(pi)膚(fu)潰(kui)(kui)瘍(yang)的(de)發(fa)病率(lv)偶然性(xing)(xing)較高,主要與接(jie)觸時間長短(duan),皮(pi)膚(fu)的(de)過敏性(xing)(xing)及個人衛生(sheng)習慣(guan)有關(guan)。鉻(ge)瘡主要發(fa)生(sheng)于手、臂及足部(bu)(bu),但(dan)(dan)只要皮(pi)膚(fu)發(fa)生(sheng)破(po)損,不管任何部(bu)(bu)位,均(jun)可(ke)發(fa)生(sheng)。指甲根(gen)部(bu)(bu)是暴露處,容易(yi)積留臟物(wu),皮(pi)膚(fu)也(ye)(ye)最易(yi)破(po)損,因此這些(xie)部(bu)(bu)位也(ye)(ye)易(yi)形成鉻(ge)瘡。形成鉻(ge)瘡前,皮(pi)膚(fu)最初出現紅腫,具搔(sao)癢感,不作適當(dang)治療可(ke)侵入深部(bu)(bu)。潰(kui)(kui)瘍(yang)上蓋有分(fen)泌(mi)物(wu)的(de)硬痂,四周部(bu)(bu)隆起(qi),中央(yang)深而充滿腐肉(rou),邊(bian)緣明顯,呈灰(hui)紅色,局部(bu)(bu)疼(teng)痛,潰(kui)(kui)瘍(yang)部(bu)(bu)呈倒(dao)錐(zhui)形,潰(kui)(kui)瘍(yang)面較小(xiao),一(yi)般(ban)不超過3mm,有時也(ye)(ye)可(ke)大至12-30mm,或(huo)小(xiao)至針尖(jian)般(ban)大小(xiao),若忽視治療,進(jin)一(yi)步發(fa)展可(ke)深放至骨(gu)部(bu)(bu),劇(ju)烈疼(teng)痛,愈(yu)合甚慢。
鉻性皮炎及濕疹
接(jie)(jie)觸(chu)六(liu)價鉻(ge)也(ye)可發生鉻(ge)性皮炎(yan)及濕疹(zhen),患處皮膚(fu)搔癢并形成水(shui)泡(pao),皮膚(fu)過敏者(zhe)接(jie)(jie)觸(chu)鉻(ge)污染(ran)物數天后(hou)即可發生皮炎(yan),鉻(ge)過敏期長達3-6月,濕疹(zhen)常發生于(yu)手及前臂等暴(bao)露部份(fen),偶爾也(ye)發生在(zai)足及踝部,甚至臉部、背(bei)部等。
2、對呼吸道
鉻性鼻炎
接觸鉻(ge)鹽常見的(de)呼(hu)吸道職業病是(shi)鉻(ge)性鼻(bi)(bi)炎,該病早期癥(zheng)狀(zhuang)為鼻(bi)(bi)粘膜充血,腫脹、鼻(bi)(bi)腔干燥、搔癢、出血,嗅覺減退,粘液分泌增多,常打(da)噴嚏等(deng),繼(ji)而發生鼻(bi)(bi)中(zhong)隔潰(kui)疹,潰(kui)疹部位一般在(zai)鼻(bi)(bi)中(zhong)隔軟骨(gu)前下(xia)端1.5cm處,無明顯疼痛(tong)感(gan)。鉻(ge)性鼻(bi)(bi)炎根據潰(kui)瘍及穿(chuan)孔(kong)程度,可為三期:
糜爛性(xing)鼻(bi)炎,鼻(bi)中隔粘膜縻爛,呈灰白色斑點。
潰瘍性鼻炎,鼻中隔(ge)變(bian)薄(bo),鼻粘膜(mo)呈凹性缺損,表面有濃性痂蓋,鼻中粘膜(mo)蒼白,嗅覺明顯衰退。
鼻(bi)中(zhong)隔(ge)穿孔,鼻(bi)中(zhong)隔(ge)軟骨可見圓形成(cheng)三角(jiao)形孔洞穿孔處有黃(huang)色痂,鼻(bi)粘膜萎縮,鼻(bi)腔干燥(zao)。
3、對眼及耳
眼皮(pi)及角膜(mo)接(jie)觸(chu)鉻化(hua)合物可能引(yin)起刺激及潰瘍(yang),癥狀為眼球結膜(mo)充血(xue)、有異(yi)物感、流(liu)淚刺痛、視力減弱,嚴(yan)重時可導致(zhi)角膜(mo)上皮(pi)脫(tuo)落。
鉻化合物侵蝕鼓膜及外耳引(yin)起潰瘍僅偶(ou)然發(fa)生(sheng)。
4、對腸胃道
誤食入(ru)六價鉻(ge)化(hua)合物可(ke)引起口(kou)腔粘膜增(zeng)厚,水(shui)腫形成(cheng)黃色痂皮,反胃嘔吐,有時帶血(xue),劇烈腹痛,肝腫大,嚴重時使循環(huan)衰竭,失去(qu)知覺,甚至死亡。六價鉻(ge)化(hua)合物在(zai)吸入(ru)時是有致癌性的,會造成(cheng)肺癌。
5、全身中毒
此(ci)種情況甚少,癥狀是:頭痛消瘦,腸(chang)胃失調,肝(gan)功能衰竭,腎(shen)臟(zang)損傷,單(dan)接血球增(zeng)多(duo),血鈣增(zeng)多(duo)及血磷增(zeng)多(duo)等。
侵入途(tu)徑:吸入、食(shi)入。
健康危害:三價(jia)鉻(ge)對人(ren)(ren)(ren)(ren)體(ti)幾乎(hu)不(bu)產(chan)生有害作(zuo)用,未見引起(qi)工業中(zhong)毒(du)(du)的(de)報(bao)道(dao)。進(jin)(jin)入人(ren)(ren)(ren)(ren)體(ti)的(de)鉻(ge)被積存在人(ren)(ren)(ren)(ren)體(ti)組織中(zhong),代謝和被清除的(de)速(su)度緩慢(man)。鉻(ge)進(jin)(jin)入血液后,主(zhu)要(yao)與血漿中(zhong)的(de)球(qiu)蛋(dan)白(bai)、白(bai)蛋(dan)白(bai)、r-球(qiu)蛋(dan)白(bai)結合。六(liu)(liu)價(jia)鉻(ge)還可(ke)(ke)透過(guo)(guo)紅(hong)細胞(bao)膜,15分(fen)(fen)鐘內(nei)(nei)可(ke)(ke)以(yi)(yi)有50%的(de)六(liu)(liu)價(jia)鉻(ge)進(jin)(jin)入細胞(bao),進(jin)(jin)入紅(hong)細胞(bao)后與血紅(hong)蛋(dan)白(bai)結合。鉻(ge)的(de)代謝物主(zhu)要(yao)從腎排出(chu),少(shao)量經糞便排出(chu)。六(liu)(liu)價(jia)鉻(ge)對人(ren)(ren)(ren)(ren)主(zhu)要(yao)是慢(man)性(xing)毒(du)(du)害,它可(ke)(ke)以(yi)(yi)通(tong)過(guo)(guo)消化道(dao)、呼(hu)(hu)吸(xi)道(dao)、皮(pi)膚和粘膜侵入人(ren)(ren)(ren)(ren)體(ti),在體(ti)內(nei)(nei)主(zhu)要(yao)積聚在肝、腎和內(nei)(nei)分(fen)(fen)泌(mi)腺中(zhong)。通(tong)過(guo)(guo)呼(hu)(hu)吸(xi)道(dao)進(jin)(jin)入的(de)則易積存在肺部。六(liu)(liu)價(jia)鉻(ge)有強氧化作(zuo)用,所以(yi)(yi)慢(man)性(xing)中(zhong)毒(du)(du)往往以(yi)(yi)局部損害開始(shi)逐漸發展到(dao)不(bu)可(ke)(ke)救(jiu)藥。經呼(hu)(hu)吸(xi)道(dao)侵入人(ren)(ren)(ren)(ren)體(ti)時,開始(shi)侵害上呼(hu)(hu)吸(xi)道(dao),引起(qi)鼻炎、咽炎和喉炎、支氣管炎。
切斷(duan)火(huo)源。戴(dai)好口罩和手套(tao)。收集回(hui)收。
國內處(chu)理含六價鉻(ge)廢水的常用方法(fa)有(you)硫酸亞鐵(tie)-石灰法(fa)、離子交換法(fa)、鐵(tie)氧(yang)體法(fa)等。
皮膚接觸:脫去(qu)污(wu)染的(de)衣著,用流動清水(shui)沖洗。
眼(yan)睛接觸:立即翻開(kai)上下眼(yan)瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。
吸入(ru):脫離現場至空氣新鮮處(chu)。
食入:給飲足量溫水,催吐,就醫。
S16:Keep away from sources of ignition - No smoking.
遠離火(huo)源,禁止(zhi)吸煙。
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(yong)大量水沖洗并征求(qiu)醫生意見。
S27:Take off immediately all contaminated clothing.
立即脫掉(diao)全部污染(ran)的衣(yi)服。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴(dai)適當的防護(hu)服、手套和眼(yan)睛/面保護(hu)。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
發生事故時(shi)或(huo)感覺(jue)不適時(shi),立即求醫(可能時(shi)出示標簽)。
R40:Possible risks of irreversible effects.
可能有不可逆作用(yong)的風險。