鉻(Chromium),化學符號Cr,原子序數為(wei)(wei)24,在(zai)元素周(zhou)期表中(zhong)(zhong)屬(shu)ⅥB族。元素名來自于(yu)希(xi)臘文(wen),原意為(wei)(wei)“顏(yan)色”,因為(wei)(wei)鉻的(de)化合物都有顏(yan)色。單(dan)質為(wei)(wei)鋼灰色金屬(shu),是(shi)自然界硬度最(zui)大的(de)金屬(shu)。鉻在(zai)地殼中(zhong)(zhong)的(de)含量為(wei)(wei)0.01%,居(ju)第(di)17位。呈游離態的(de)自然鉻極其(qi)罕見,主要存在(zai)于(yu)鉻鉛礦中(zhong)(zhong)。
2017年10月(yue)27日,世界衛生組織國(guo)際癌癥研究機構公布(bu)的(de)致癌物清單初步整理參考,金屬鉻在3類致癌物清單中。
鉻(ge)是1797年(nian)法(fa)國化學家沃克蘭從當時稱(cheng)為(wei)紅色(se)西(xi)伯利亞礦石中(zhong)發(fa)現的(de)(de)。早(zao)在1766年(nian),在俄(e)羅斯(si)圣彼得堡任化學教授的(de)(de)德國的(de)(de)列曼曾經分析了(le)(le)它,確定其中(zhong)含有鉛。1798年(nian)沃克蘭給他找到(dao)的(de)(de)這種灰色(se)針狀金屬命(ming)名為(wei)chrom,來自(zi)希臘文chroma(顏色(se))。由此(ci)得到(dao)鉻(ge)的(de)(de)拉(la)丁名稱(cheng)chromium和元素(su)符(fu)號(hao)Cr。差不多在同一(yi)個時期里(li),克拉(la)普羅特也從鉻(ge)鉛礦中(zhong)獨立發(fa)現了(le)(le)鉻(ge)。
自然界(jie)中主要以鉻鐵礦FeCr2O4形(xing)式存在。由(you)氧化鉻用鋁還原,或(huo)由(you)鉻氨礬或(huo)鉻酸(suan)經電解制得。
按照在(zai)地(di)殼中的含量,鉻(ge)屬(shu)于分布較廣的元(yuan)素之一。它(ta)比在(zai)它(ta)以(yi)前發現的鈷、鎳、鉬(mu)、鎢都多。這可(ke)能(neng)是由于鉻(ge)的天然化合(he)物(wu)很(hen)穩定,不(bu)易溶(rong)于水,還原比較困難。有(you)人認(ren)為沃(wo)克(ke)蘭取得的金屬(shu)鉻(ge)可(ke)能(neng)是鉻(ge)的碳化物(wu)。
亞鉻(ge)酸(suan)鹽在地殼中(zhong)(zhong)的自(zi)然儲量超過(guo)18億噸(dun)(dun),可開(kai)采儲量超過(guo)8.1億噸(dun)(dun)。2004年(nian),世界(jie)亞鉻(ge)酸(suan)鹽開(kai)采量為(wei)1750萬(wan)噸(dun)(dun),其中(zhong)(zhong),南(nan)非開(kai)采763萬(wan)噸(dun)(dun),哈(ha)薩克斯坦327萬(wan)噸(dun)(dun),印度295萬(wan)噸(dun)(dun),津巴布韋67萬(wan)噸(dun)(dun),芬蘭(lan)58萬(wan)噸(dun)(dun)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)資(zi)(zi)源比較貧(pin)乏,按可滿(man)足(zu)需求的程度看,屬(shu)短缺資(zi)(zi)源。總(zong)保(bao)有儲量礦(kuang)(kuang)石1078萬(wan)噸(dun)(dun),其中(zhong)(zhong)富礦(kuang)(kuang)占53.6%。鉻(ge)礦(kuang)(kuang)產地有56處,分布于西(xi)藏(zang)、新疆、內(nei)蒙古、甘肅等13個省(sheng)(區),以(yi)西(xi)藏(zang)為(wei)最主要,保(bao)有儲量約(yue)占全國(guo)(guo)的一半(ban)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)床(chuang)是典型的與(yu)超基(ji)性巖(yan)有關(guan)的巖(yan)漿型礦(kuang)(kuang)床(chuang),絕大多(duo)數屬(shu)蛇(she)綠巖(yan)型,礦(kuang)(kuang)床(chuang)賦(fu)存于蛇(she)綠巖(yan)帶中(zhong)(zhong)。西(xi)藏(zang)羅布莎鉻(ge)礦(kuang)(kuang)和新疆薩爾托(tuo)海(hai)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)等皆屬(shu)此類。從成(cheng)礦(kuang)(kuang)時代來看,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)形成(cheng)時代以(yi)中(zhong)(zhong)生(sheng)代、新生(sheng)代為(wei)主。
在冶金(jin)工業上(shang),鉻(ge)鐵(tie)礦主要(yao)用來生產鉻(ge)鐵(tie)合金(jin)和(he)金(jin)屬鉻(ge)。鉻(ge)鐵(tie)合金(jin)作(zuo)為鋼的(de)添加料(liao)生產多種高強度(du)、抗腐蝕、耐(nai)磨、耐(nai)高溫、耐(nai)氧化的(de)特(te)(te)種鋼,如不銹鋼、耐(nai)酸鋼、耐(nai)熱鋼、滾珠軸承鋼、彈(dan)簧鋼、工具鋼等。金(jin)屬鉻(ge)主要(yao)用于與(yu)鈷、鎳、鎢等元(yuan)素冶煉(lian)特(te)(te)種合金(jin)。這(zhe)些特(te)(te)種鋼和(he)特(te)(te)種合金(jin)是航空、宇航、汽車、造船(chuan),以及國防工業生產槍炮(pao)、導彈(dan)、火(huo)箭、艦(jian)艇等不可缺少的(de)材(cai)料(liao)。在耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)上(shang),鉻(ge)鐵(tie)礦用來制造鉻(ge)磚、鉻(ge)鎂磚和(he)其(qi)他特(te)(te)殊耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)。
鉻(ge)鐵(tie)礦(kuang)在化(hua)(hua)學(xue)工業(ye)上(shang)主要(yao)用(yong)來生產重鉻(ge)酸鈉,進(jin)而制(zhi)取其(qi)他(ta)鉻(ge)化(hua)(hua)合物,用(yong)于顏料(liao)、紡織、電(dian)鍍、制(zhi)革等(deng)工業(ye),還可制(zhi)作催化(hua)(hua)劑(ji)和觸媒劑(ji)等(deng)。
鉻(ge)鐵礦是中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)短缺礦種,儲量少,產量低(di),每年消費量的(de)(de)(de)80%以上依靠進口。鉻(ge)具有(you)(you)親(qin)氧(yang)性(xing)(xing)和(he)親(qin)鐵性(xing)(xing),以親(qin)氧(yang)性(xing)(xing)較強,只有(you)(you)在還原和(he)硫的(de)(de)(de)逸度較高的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)才(cai)顯(xian)示親(qin)硫性(xing)(xing)。在內生作用條(tiao)件下(xia)鉻(ge)一般(ban)呈(cheng)三(san)價(jia)。六(liu)次酸(suan)位的(de)(de)(de)Cr3+和(he)Al3+、Fe3+的(de)(de)(de)離(li)(li)子半(ban)徑(jing)相接(jie)近,故(gu)它們(men)之間可以呈(cheng)廣泛的(de)(de)(de)類質同(tong)象(xiang)。此外,可與(yu)鉻(ge)類質同(tong)象(xiang)代替的(de)(de)(de)元(yuan)素還有(you)(you)Mn、Mg、Ni、Co、Zn等(deng),所(suo)以在鎂鐵硅酸(suan)鹽礦物和(he)副礦物中(zhong)有(you)(you)鉻(ge)的(de)(de)(de)廣泛分布。在表生帶(dai)強烈氧(yang)化(hua)條(tiao)件下(xia)(堿性(xing)(xing)介質),Cr3+氧(yang)化(hua)成Cr6+形(xing)式的(de)(de)(de)鉻(ge)酸(suan)根離(li)(li)子,使不活動(dong)的(de)(de)(de)鉻(ge)離(li)(li)子變成易溶的(de)(de)(de)鉻(ge)陰(yin)離(li)(li)子發(fa)生遷移。遇極化(hua)性(xing)(xing)很強的(de)(de)(de)離(li)(li)子(如Cu、Pb等(deng)),則形(xing)成難溶的(de)(de)(de)鉻(ge)酸(suan)性(xing)(xing)礦物。
在(zai)自然界中(zhong)已發現的含鉻(ge)礦(kuang)(kuang)物(wu)約有(you)50余種,分別(bie)屬(shu)于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)類(lei)、鉻(ge)酸(suan)鹽(yan)(yan)類(lei)和硅酸(suan)鹽(yan)(yan)類(lei)。此(ci)外還有(you)少數氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)、碘酸(suan)鹽(yan)(yan)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)和硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)。其(qi)中(zhong)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉻(ge)和硫化(hua)(hua)(hua)(hua)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)物(wu)只(zhi)見于(yu)隕石(shi)中(zhong)。具有(you)工業價值(zhi)的鉻(ge)礦(kuang)(kuang)物(wu)都(dou)屬(shu)于(yu)鉻(ge)尖晶石(shi)類(lei)礦(kuang)(kuang)物(wu),它們的化(hua)(hua)(hua)(hua)學通(tong)式為(Mg,Fe2+)(Cr,Al,Fe3+)2O4或(Mg,Fe2+)O(Cr,Al,Fe3+)2O3,其(qi)Cr2O3含量(liang)為18%~62%。
有工(gong)業價值的鉻礦物(wu),其Cr2O3含(han)量一般都在30%以上(shang),其中常(chang)見的是:
化學(xue)成(cheng)分(fen)為(Mg,Fe)Cr2O4,介于亞鐵(tie)(tie)鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(FeCr2O4,含(han)FeO 32.09%、Cr2O3 67.91)與鎂鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(MgCr2O4,含(han)MgO 20.96%、Cr2O3 79.04%)之間,通常(chang)有人將亞鐵(tie)(tie)鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)和鎂鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)也都稱為鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)。鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)為等軸晶系,晶體呈細小的(de)(de)八面體,通常(chang)呈粒(li)狀和致密塊狀集合體,顏(yan)色黑(hei)色,條痕褐(he)色,半(ban)金(jin)屬光澤,硬度5.5,比重4.2~4.8,具弱磁性。鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)是巖漿成(cheng)因礦(kuang)物,產于超基性巖中(zhong)(zhong),當含(han)礦(kuang)巖石遭受風化破(po)壞后,鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)常(chang)轉入砂(sha)礦(kuang)中(zhong)(zhong)。鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)是煉(lian)鉻(ge)的(de)(de)最主要(yao)的(de)(de)礦(kuang)物原料,富含(han)鐵(tie)(tie)的(de)(de)劣質礦(kuang)石可作(zuo)高級耐火材料。
又(you)稱(cheng)鉻(ge)鐵尖晶(jing)石或鋁鉻(ge)鐵礦。化學成分(fen)為Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。其形態、物理性質、成因、產狀及用途與鉻(ge)鐵礦相同。
化學(xue)成(cheng)分為(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。其形(xing)態、物(wu)理性質、成(cheng)因、產狀及用途也與鉻(ge)鐵礦相同。
原子(zi)體積:7.23cm3/mol
元素在太陽中的含量(liang):20ppm
元(yuan)素在海水中(zhong)的含(han)量(liang):太平洋表面(mian)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
所屬族數:VIB
核電荷數:24
電子層(ceng)分(fen)布:2-8-13-1
電(dian)子(zi)層:K-L-M-N
外圍電子層(ceng)排布:3d54s1
晶(jing)體(ti)結構:晶(jing)胞(bao)為(wei)體(ti)心立方晶(jing)胞(bao),每個晶(jing)胞(bao)含有(you)2個金屬(shu)原(yuan)子。
氧化態(tai):+3(主要),+6,+5,+4,+2,+1,0,-1,-2
電負性:1.66
外圍電子排布(bu):3d5 4s1
核(he)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(dian)離能:1592KJ·mol-1
第三電(dian)離能:2987KJ·mol-1
固態(tai)密度:7.19g/cm3
液態密度(du):6.9g/cm3
比熱:448J/(kg·K)(300K)
熱(re)導率(lv):90.7W/(m·K)(300K)
單質熔點:1907℃
單質沸點:2761℃
原子半(ban)徑:1.28埃
離子半徑(jing):0.62埃(ai)(+3)
共(gong)價半(ban)徑:1.18埃
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
鉻是銀白色有光澤的(de)(de)金屬(shu),純鉻有延展(zhan)性(xing),含(han)雜質的(de)(de)鉻硬(ying)而(er)脆(cui)。密度7.20g/cm3。可溶(rong)于(yu)強堿溶(rong)液。鉻具有很高的(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing),在空氣中(zhong),即便是在赤熱的(de)(de)狀態(tai)下,氧化也很慢。不溶(rong)于(yu)水。鍍(du)在金屬(shu)上可起保護作用。
鉻能慢(man)慢(man)地(di)溶于稀(xi)鹽酸(suan)、稀(xi)硫酸(suan),而生成藍色溶液(ye)(CrCl2)與空氣(qi)接觸則變成綠色,是因為被氧(yang)化成綠色的CrCl3
Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑
4CrCl2 + 4HCl + O2= 4CrCl3+ 2H2O
鉻(ge)與(yu)濃硫酸反應,則生成二氧(yang)化硫和硫酸鉻(ge)(Ⅲ):2Cr + 6H2SO4 (濃)=Cr2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O
但鉻不溶于濃(nong)硝酸,因(yin)為表(biao)面生(sheng)成緊密(mi)的氧化物薄膜而呈(cheng)鈍態。在高溫下,鉻能與鹵素、硫、氮、碳(tan)等直接化合。
鉻與稀硫酸反應:Cr + H2SO4=CrSO4 + H2↑
鋼鐵工業中廣泛應用(yong)的(de)鉻鐵合金(jin)和硅鉻合金(jin)是(shi)用(yong)電爐冶煉的(de)。金(jin)屬鉻生產則(ze)采(cai)用(yong)金(jin)屬熱(re)還原(鋁熱(re))法(fa)及電解法(fa)。
鋁熱法(fa)生產(chan)包(bao)括從鉻(ge)礦制取氧化鉻(ge)和鋁還原氧化鉻(ge)制得(de)金屬鉻(ge)兩道(dao)工序。
氧化鉻制(zhi)取鉻鐵礦磨細至160~200目(mu),配加純(chun)堿和(he)白(bai)云石(shi),于(yu)(yu)1050~1150℃下(xia)(xia)氧化焙(bei)燒,再(zai)(zai)用(yong)(yong)水逆流浸出(chu)和(he)過濾(lv),獲得(de)含Na2CrO4大(da)于(yu)(yu)200克(ke)/升(sheng)的溶(rong)液(ye)(ye)(ye)。加硫(liu)酸(suan)(suan)中(zhong)和(he)鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)溶(rong)液(ye)(ye)(ye),使其(qi)pH為(wei)(wei)7~8,濾(lv)出(chu)氫(qing)氧化鋁等雜質后蒸發到含Na2CrO4大(da)于(yu)(yu)450克(ke)/升(sheng),濾(lv)出(chu)Na2SO4結(jie)晶(jing)。溶(rong)液(ye)(ye)(ye)用(yong)(yong)硫(liu)酸(suan)(suan)調整pH為(wei)(wei)4±0.2,再(zai)(zai)濾(lv)出(chu)Na2SO4結(jie)晶(jing),獲得(de)重(zhong)鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)。濃縮溶(rong)液(ye)(ye)(ye)到約含Na2Cr2O7 1100克(ke)/升(sheng)時,冷(leng)卻濾(lv)出(chu)Na2SO4結(jie)晶(jing),再(zai)(zai)將(jiang)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)濃縮到含Na2Cr2O71500~1550克(ke)/升(sheng),并(bing)于(yu)(yu)90~100℃保溫8小時,然后冷(leng)卻到35℃以下(xia)(xia),結(jie)晶(jing)出(chu)重(zhong)鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)。鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)轉化成(cheng)重(zhong)鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)也(ye)可(ke)用(yong)(yong)碳酸(suan)(suan)法(fa)(fa),即在15~16大(da)氣壓下(xia)(xia)通(tong)入含50% CO2的氣體(ti),析出(chu)的沉(chen)淀為(wei)(wei)碳酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)(na)(na)(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O→Na2Cr2O7+2NaHCO3,碳酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)(na)(na)(na)可(ke)以回收使用(yong)(yong)。此法(fa)(fa)可(ke)把(ba)在焙(bei)燒中(zhong)配加的純(chun)堿重(zhong)新回收一(yi)半(ban),較硫(liu)酸(suan)(suan)法(fa)(fa)獲得(de)硫(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)為(wei)(wei)有利,但鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)不能完全(quan)轉化為(wei)(wei)重(zhong)鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)。
三氧(yang)化(hua)(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)制備可用(yong):①氯化(hua)(hua)(hua)銨(an)還(huan)原(yuan)法(fa)。即(ji)在(zai)(zai)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉晶體中(zhong)(zhong)配入(ru)(ru)一定量的(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)銨(an),混(hun)勻(yun)后在(zai)(zai)還(huan)原(yuan)爐中(zhong)(zhong)于(yu)700~800℃還(huan)原(yuan),然(ran)后洗去(qu)NaCl,過濾(lv)獲(huo)(huo)得三氧(yang)化(hua)(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)濾(lv)餅,經過干燥、破(po)碎,在(zai)(zai)回轉窯中(zhong)(zhong)于(yu)1150~1200℃煅(duan)燒(shao)(shao)。用(yong)此(ci)(ci)法(fa)獲(huo)(huo)得的(de)(de)(de)三氧(yang)化(hua)(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)呈墨(mo)綠色,顆粒較大(da)、純度高(gao)(gao),但生產工(gong)序(xu)(xu)(xu)多,并(bing)產生有(you)害氣體HCl。②煅(duan)燒(shao)(shao)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)(gan)(gan)法(fa)。即(ji)把重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉加入(ru)(ru)反(fan)應鍋中(zhong)(zhong),注入(ru)(ru)濃硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan),在(zai)(zai)200℃下重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉與硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)反(fan)應生成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)(gan)(gan):Na2Cr2O7+2H2SO4→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜置后鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)(gan)(gan)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉沉(chen)積成(cheng)(cheng)兩層。將(jiang)上(shang)部的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉舀(yao)出(chu),留(liu)在(zai)(zai)鍋中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)(gan)(gan)再加熱(re),用(yong)水(shui)洗去(qu)殘留(liu)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈉,從底部放出(chu)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)(gan)(gan)。鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)(gan)(gan)在(zai)(zai)800~950℃下煅(duan)燒(shao)(shao)分解(jie)(jie),用(yong)水(shui)洗去(qu)未分解(jie)(jie)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)(gan)(gan),過濾(lv)獲(huo)(huo)得三氧(yang)化(hua)(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)。用(yong)此(ci)(ci)法(fa)工(gong)序(xu)(xu)(xu)少(shao),但產品(pin)雜質含(han)(han)量較高(gao)(gao)。③煅(duan)燒(shao)(shao)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)法(fa)。即(ji)將(jiang)含(han)(han)Na2CrO4大(da)于(yu)200克(ke)/升的(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)加溫至95℃以上(shang),加入(ru)(ru)純凈的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)鈉溶(rong)液(ye),攪拌后生成(cheng)(cheng)大(da)顆粒氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)Cr(OH)3沉(chen)淀。氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)在(zai)(zai)回轉窯中(zhong)(zhong)于(yu)1300℃煅(duan)燒(shao)(shao)分解(jie)(jie)為(wei)三氧(yang)化(hua)(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)。此(ci)(ci)法(fa)工(gong)序(xu)(xu)(xu)少(shao),產品(pin)成(cheng)(cheng)本低,純度高(gao)(gao),但顆粒細,易損(sun)失(shi)。
鋁(lv)熱還(huan)原要求原料含(han)Cr2O3大(da)于(yu)99%,含(han)硫低于(yu)0.02%,含(han)鉛、砷、錫、銻(ti)各低于(yu)0.001%。鋁(lv)粒粒度應小于(yu)0.5毫米,鋁(lv)量應不大(da)于(yu)理論(lun)量的98%。用(yong)硝石、鎂屑(xie)和鋁(lv)粒作引火劑。
反(fan)應(ying)(ying)焓ΔHθ=-65.0千卡/摩爾(er)(鋁)。為(wei)了保持自熱(re)(re)反(fan)應(ying)(ying)過(guo)程并(bing)使金屬(shu)(shu)粒與渣(zha)(zha)順(shun)利分離,ΔHθ至少應(ying)(ying)為(wei)-72千卡/摩爾(er)(鋁),要添加(jia)硝酸(suan)鈉、氯酸(suan)鉀(jia)、鉻(ge)(ge)酸(suan)酐或堿金屬(shu)(shu)重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鹽(yan)等供氧劑補充熱(re)(re)量;也可將混(hun)合料預熱(re)(re)到350~400℃再行入爐(lu)(lu)。還原反(fan)應(ying)(ying)在(zai)內(nei)砌鎂(mei)磚的(de)圓錐形爐(lu)(lu)筒(tong)內(nei)進行。先在(zai)爐(lu)(lu)內(nei)加(jia)入部分混(hun)合爐(lu)(lu)料,在(zai)料面中(zhong)心加(jia)引(yin)火劑,點燃后在(zai)爐(lu)(lu)料開始反(fan)應(ying)(ying)時,用流(liu)槽連續送(song)入其(qi)余爐(lu)(lu)料。反(fan)應(ying)(ying)終止(zhi),冷卻至室溫,拆開爐(lu)(lu)筒(tong)取出金屬(shu)(shu)錠,噴(pen)砂清除表面夾渣(zha)(zha)和氧化(hua)膜。生(sheng)產大金屬(shu)(shu)錠,能提高鉻(ge)(ge)的(de)回收率,渣(zha)(zha)的(de)流(liu)動性也好。鋁熱(re)(re)法可獲(huo)得純度大于(yu)98.5%的(de)金屬(shu)(shu)鉻(ge)(ge),其(qi)中(zhong)含鋁不(bu)大于(yu)0.5%。渣(zha)(zha)中(zhong)含Al2O3高達(da)90%,可作研磨材料。
電解法生(sheng)產一般(ban)用碳素鉻(ge)(ge)鐵(tie)作原料,采用鉻(ge)(ge)銨礬法電解流(liu)程。把碳素鉻(ge)(ge)鐵(tie)粉碎,溶于電解陽(yang)極(ji)(ji)返回液(ye)、結晶(jing)(jing)母(mu)液(ye)和硫(liu)酸(suan)的(de)(de)混(hun)合溶液(ye)中,過(guo)濾(lv)(lv)除去硅酸(suan)鹽等(deng)殘渣,濾(lv)(lv)液(ye)用硫(liu)酸(suan)銨處理并除鐵(tie)。純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬溶液(ye)經陳化(hua)(保持30~35℃,放置(zhi)15日)后,結晶(jing)(jing)出純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬溶于熱水送入隔膜電解槽電解。用不銹鋼作陰極(ji)(ji),鉛銀合金(jin)(1% Ag)作陽(yang)極(ji)(ji),電流(liu)密度753A/m2,槽電壓4.2伏,電解液(ye)溫度52~54℃。應控制通過(guo)電解液(ye)進入陽(yang)極(ji)(ji)室(shi)的(de)(de)流(liu)速(su),并準確地控制溶液(ye)的(de)(de)pH為2.1~2.4。平均電流(liu)效率45%,電耗(hao)約18.5千瓦(wa)·時(shi)/公斤。產品純(chun)度為99.2~99.4%的(de)(de)片狀金(jin)屬鉻(ge)(ge),含(han)氧0.3~0.5%,呈脆性。為了提高金(jin)屬鉻(ge)(ge)的(de)(de)純(chun)度,可(ke)通過(guo)真空處理或氫還原降低(di)含(han)氧量。用+6價(jia)鉻(ge)(ge)溶液(ye)電解(電流(liu)密度9500A/m2,溫度84~87℃),可(ke)得高純(chun)度金(jin)屬鉻(ge)(ge)(含(han)氧0.01~0.02%),但電流(liu)效率很低(di)(6~7%)。
鉻用于制(zhi)不銹鋼,汽車零件(jian),工(gong)具,磁帶(dai)和錄像帶(dai)等。鉻鍍在(zai)金屬(shu)上可以防銹,也(ye)叫可多(duo)米,堅(jian)固(gu)美觀。
鉻(ge)可用于(yu)制不銹(xiu)鋼。紅(hong)、綠(lv)寶(bao)石的色(se)彩(cai)也來(lai)自(zi)于(yu)鉻(ge)。作為現(xian)代科(ke)技中(zhong)最重要(yao)的金屬(shu),以(yi)不同(tong)百分比熔合的鉻(ge)鎳鋼千變(bian)萬化(hua),種類繁多,令人難以(yi)置信(xin)。
鉻(ge)(ge)(ge)的毒性與(yu)其存在的價(jia)態有(you)關,六價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)比三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)毒性高100倍,并易被人體吸收且在體內蓄積,三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)六價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)可(ke)以相互轉化。天(tian)然水(shui)不含鉻(ge)(ge)(ge);海水(shui)中鉻(ge)(ge)(ge)的平均濃度為(wei)0.05μg/L;飲用水(shui)中更低。鉻(ge)(ge)(ge)的污染(ran)源有(you)含鉻(ge)(ge)(ge)礦石的加工(gong)、金屬表面處理(li)、皮(pi)革鞣制、印染(ran)等(deng)排放(fang)的污水(shui)。
鉻(ge)是人(ren)體必需的(de)(de)微(wei)量(liang)元(yuan)素。三(san)價(jia)的(de)(de)鉻(ge)是對人(ren)體有(you)(you)益的(de)(de)元(yuan)素,而六價(jia)鉻(ge)是有(you)(you)毒的(de)(de)。人(ren)體對無機鉻(ge)的(de)(de)吸收利用率(lv)極(ji)低(di),不到1%;人(ren)體對有(you)(you)機鉻(ge)的(de)(de)利用率(lv)可達(da)10-25%。鉻(ge)在(zai)天然(ran)食品中(zhong)的(de)(de)含量(liang)較低(di)、均以三(san)價(jia)的(de)(de)形式(shi)存在(zai)。
確切地說,鉻的生(sheng)理(li)功(gong)能是與其它控制代謝(xie)的物(wu)質(zhi)一(yi)起配合起作用,如激素、胰島素、各種酶類、細(xi)胞的基因物(wu)質(zhi)(DNA和RNA)等。
工業上使(shi)用的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)為鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang),屬尖晶石(shi)(shi)(MgO·Al2O3)和(he)(he)磁(ci)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(FeO·Fe2O3)類,其通用化學式(shi)是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由于(yu)二(er)價元(yuan)(yuan)素(Mg2+,Fe2+,Zn2+)和(he)(he)三價元(yuan)(yuan)素(Al3+,Fe3+,Cr3+)相(xiang)互置換(huan),可以出現(xian)各種不(bu)同(tong)成分的(de)(de)(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)。除主成分FeO及Cr2O3外,一般含有(you)不(bu)同(tong)成分的(de)(de)(de)MgO、Al2O3及其他(ta)雜質(zhi)。礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)結構組(zu)成對使(shi)用有(you)明(ming)顯影響,如鉻(ge)(ge)尖晶石(shi)(shi)比鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(FeO·Cr2O3)難于(yu)還原;含蛇紋石(shi)(shi)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi),若其中揮發物大(da)于(yu)2%,用它制造(zao)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)質(zhi)耐(nai)火(huo)磚在加(jia)熱到1000℃時,會因釋放結晶水而炸(zha)裂。美國1978年耗用鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)917000噸(dun),其用途(tu)分配(pei)如下:冶金61%,化工21%,耐(nai)火(huo)材料18%。1981年倫敦市場鉻(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)價格:土(tu)耳其礦(kuang)(kuang)(kuang)(48% Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美元(yuan)(yuan)/噸(dun),南(nan)非(fei)(阿(a)扎尼亞),鉻(ge)(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)(44% Cr2O3)60~70美元(yuan)(yuan)/噸(dun)。
由于鉻(ge)(ge)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)性脆,作(zuo)為(wei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)材料(liao)(liao)使用(yong)還(huan)在(zai)研(yan)究中(zhong),鉻(ge)(ge)主(zhu)要(yao)以鐵合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(如鉻(ge)(ge)鐵)形式用(yong)于生(sheng)產不銹鋼及各種合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)鋼。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)鉻(ge)(ge)用(yong)作(zuo)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、鈷合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、鈦合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)及高溫合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、電阻發熱合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)等的(de)(de)添加劑(ji)(ji)。氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)用(yong)作(zuo)耐光(guang)、耐熱的(de)(de)涂料(liao)(liao),也(ye)可用(yong)作(zuo)磨(mo)料(liao)(liao),玻璃、陶瓷(ci)的(de)(de)著色劑(ji)(ji),化(hua)學合(he)(he)成的(de)(de)催化(hua)劑(ji)(ji)。堿式硫(liu)酸鉻(ge)(ge)(三價鉻(ge)(ge)鹽)用(yong)作(zuo)皮革的(de)(de)鞣劑(ji)(ji)。鉻(ge)(ge)礬(fan)、重鉻(ge)(ge)酸鹽用(yong)作(zuo)織物(wu)染色的(de)(de)媒染劑(ji)(ji)、浸漬劑(ji)(ji)及各種顏料(liao)(liao)。鍍鉻(ge)(ge)和滲鉻(ge)(ge)可使鋼鐵和銅、鋁等金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)形成抗腐蝕的(de)(de)表層,并且光(guang)亮(liang)美觀,大量用(yong)于家具(ju)、汽車、建(jian)筑等工業(ye)。此外,鉻(ge)(ge)礦石(shi)還(huan)大量用(yong)于制作(zuo)耐火材料(liao)(liao)。
鉻是(shi)(shi)人(ren)體(ti)內必需的(de)微量(liang)元素(su)(su)(su)之(zhi)一,它在(zai)維持(chi)人(ren)體(ti)健(jian)康(kang)方面起關鍵作用。鉻對(dui)人(ren)體(ti)十分有利(li)的(de)微量(liang)元素(su)(su)(su),不應該被(bei)忽視,它是(shi)(shi)正常生長發育和調節血(xue)糖的(de)重要元素(su)(su)(su)。鉻在(zai)人(ren)體(ti)內的(de)含量(liang)約為(wei)7毫克(ke),主要分布于(yu)骨(gu)骼、皮膚(fu)、腎上腺、大腦和肌(ji)肉之(zhi)中。
隨(sui)著年齡的增長而(er)(er)逐(zhu)漸(jian)減少(shao)(shao),鉻的需要(yao)量很少(shao)(shao),鉻作(zuo)為一種必要(yao)的微量營養元(yuan)素(su)在所(suo)有(you)(you)胰(yi)島(dao)素(su)調(diao)節活動中起重要(yao)作(zuo)用(yong),它能幫助(zhu)胰(yi)島(dao)素(su)促進葡萄糖(tang)進入細胞內的效率,是(shi)重要(yao)的血(xue)(xue)糖(tang)調(diao)節劑(ji)。在血(xue)(xue)糖(tang)調(diao)節方面,特別是(shi)對糖(tang)尿病患者而(er)(er)言有(you)(you)著重要(yao)的作(zuo)用(yong)。它有(you)(you)助(zhu)于生長發育(yu),并對血(xue)(xue)液(ye)中的膽固醇濃度也有(you)(you)控制作(zuo)用(yong),缺乏時可能會導致心臟疾病。
當(dang)缺乏鉻時(shi),就很(hen)容易(yi)表現出糖代(dai)謝失調,如不及時(shi)補(bu)充這種元素,就會(hui)患糖尿病,誘(you)發冠狀動脈硬(ying)化導致心(xin)血管病,嚴重(zhong)的會(hui)導致白內障(zhang)、失明(ming)、尿毒癥等并發癥。
鉻還(huan)是葡萄糖(tang)(tang)耐量因子(zi)的(de)組成(cheng)(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen),它(ta)可促(cu)進胰島(dao)(dao)素(su)在(zai)體(ti)(ti)內(nei)充分(fen)地發揮作(zuo)用(yong)(yong)。在(zai)生理上對機(ji)體(ti)(ti)的(de)生長發育來(lai)說,胰島(dao)(dao)素(su)和生長激(ji)素(su)同等重(zhong)要,缺(que)一(yi)不(bu)(bu)可。胰島(dao)(dao)素(su)在(zai)人體(ti)(ti)內(nei)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)非常(chang)大(da),既(ji)是體(ti)(ti)內(nei)重(zhong)要的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)激(ji)素(su)可促(cu)進葡萄糖(tang)(tang)的(de)攝(she)取(qu)、貯存和利用(yong)(yong),又(you)可促(cu)進脂(zhi)肪(fang)酸的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng),還(huan)能促(cu)進蛋白(bai)質的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)和貯存。因此,青少(shao)(shao)年想健康、科學的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)長發育,一(yi)定不(bu)(bu)能缺(que)少(shao)(shao)鉻。
有(you)(you)一些人聽(ting)說自己(ji)缺鉻(ge),就盲目(mu)補鉻(ge)。把(ba)高(gao)鉻(ge)食物(wu)(wu)當做營養品來長(chang)期服用(yong),使(shi)人體處在一個高(gao)鉻(ge)的(de)狀態。其實盲目(mu)地(di)補鉻(ge)是不(bu)可取的(de),如果攝取過量鉻(ge)的(de)毒性(xing)(xing)與(yu)其存在的(de)價(jia)態有(you)(you)極大(da)的(de)關系,六(liu)價(jia)鉻(ge)的(de)毒性(xing)(xing)比三(san)價(jia)鉻(ge)高(gao)約100倍,但不(bu)同化合物(wu)(wu)毒性(xing)(xing)不(bu)同。六(liu)價(jia)鉻(ge)化合物(wu)(wu)在高(gao)濃度時(shi)具有(you)(you)明顯的(de)局部刺激作用(yong)和(he)腐蝕作用(yong),低濃度時(shi)為(wei)常(chang)見的(de)致癌物(wu)(wu)質。在食物(wu)(wu)中大(da)多為(wei)三(san)價(jia)鉻(ge),其口服毒性(xing)(xing)很低,可能是由于其吸收非常(chang)少。
鉻(ge)雖(sui)然(ran)人體需要量很少(shao),但(dan)作用很大。它(ta)是(shi)使胰島素(su)起作用的(de)一種重要元素(su)。糖(tang)尿病人存在缺(que)鉻(ge)和缺(que)鋅(xin)的(de)問題,并且有并發癥時患(huan)者的(de)鉻(ge)、鋅(xin)含量均顯著低于無并發癥患(huan)者。三價鉻(ge)可以改善(shan)胰島素(su)的(de)敏感性。
含鉻(ge)(ge)量比較(jiao)高的食(shi)(shi)物(wu)(wu)有主(zhu)要是一些(xie)粗(cu)糧,如(ru)我們(men)通常食(shi)(shi)用(yong)的小麥、花生、蘑菇等(deng)等(deng),另外胡椒(jiao)、以及動物(wu)(wu)的肝臟(zang)、牛肉、雞蛋、紅糖、乳(ru)制品(pin)等(deng)都是含有鉻(ge)(ge)元素(su)比較(jiao)高的食(shi)(shi)品(pin)。多吃這些(xie)食(shi)(shi)品(pin),就能保證人體的鉻(ge)(ge)元素(su)的充(chong)足(zu)。當然,前提是保證流失不(bu)會過多。
提起(qi)近(jin)視,許多人常(chang)將其歸咎(jiu)于不良用眼,如看書距(ju)離不當(dang),光太暗,持久(jiu)用眼等。但飲食(shi)不當(dang)也是誘發青(qing)少年(nian)近(jin)視的原因(yin)之(zhi)一。
美國紐(niu)約大(da)學研(yan)究員貝蘭(lan)博士(shi)對大(da)量青(qing)少年近視病(bing)例進行(xing)研(yan)究之后指出,體(ti)內缺(que)乏微(wei)量元(yuan)素(su)鉻(ge)與近視的(de)形成(cheng)(cheng)有一(yi)(yi)定的(de)關(guan)系。鉻(ge)元(yuan)素(su)在人(ren)體(ti)中(zhong)與球蛋(dan)白結合,為球蛋(dan)白正常(chang)代(dai)謝必需。在糖與脂(zhi)肪的(de)代(dai)謝中(zhong),鉻(ge)協助胰(yi)島素(su)發(fa)揮重要的(de)生理作(zuo)用。處于(yu)生長(chang)發(fa)育旺盛時期的(de)青(qing)少年,鉻(ge)的(de)需求比成(cheng)(cheng)人(ren)大(da)。鉻(ge)主要存在于(yu)粗糧、紅(hong)糖、蔬菜及水果(guo)等食(shi)物(wu)中(zhong),有些家長(chang)不注意(yi)食(shi)物(wu)搭配,長(chang)期給孩子吃一(yi)(yi)些精細(xi)食(shi)物(wu),從而(er)造成(cheng)(cheng)缺(que)鉻(ge),眼睛晶(jing)(jing)體(ti)滲透壓(ya)的(de)變(bian)(bian)化(hua),使晶(jing)(jing)狀體(ti)變(bian)(bian)凸,屈光度增(zeng)加,產(chan)生近視。
鉻(ge)的(de)測定濕式消解(jie)(jie)法:準確(que)稱取1.0~2.0g樣品,置(zhi)于(yu)消解(jie)(jie)瓶(ping)中,同時(shi)(shi)做試(shi)劑(ji)(ji)空(kong)白。如(ru)為(wei)(wei)干燥固(gu)體樣品,可酌加(jia)(jia)(jia)(jia)適量(liang)的(de)水(shui),使(shi)(shi)含水(shui)約75%以上,加(jia)(jia)(jia)(jia)硝酸(suan)10~15mL,混合放置(zhi),然后徐徐加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)。待(dai)(dai)激(ji)烈反應停止并冷卻后,加(jia)(jia)(jia)(jia)硫酸(suan)5~7.5mL,再(zai)徐徐加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)。如(ru)消解(jie)(jie)過程中有大量(liang)氣泡可加(jia)(jia)(jia)(jia)辛醇(chun)2~3滴。溶(rong)液如(ru)變為(wei)(wei)暗色(se)時(shi)(shi),再(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)2~3mL硝酸(suan)繼續加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re),至(zhi)產生三氧化硫白煙(yan)而溶(rong)液呈現淡黃色(se)或無色(se)時(shi)(shi)消解(jie)(jie)完成。若消解(jie)(jie)不完全可再(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)少量(liang)硝酸(suan)及高氯酸(suan)1mL,加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)以加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)消解(jie)(jie),消解(jie)(jie)液冷卻后加(jia)(jia)(jia)(jia)5mL水(shui)及5mL草酸(suan)銨溶(rong)液,加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)至(zhi)生成三氧化硫白煙(yan)為(wei)(wei)止,冷后加(jia)(jia)(jia)(jia)水(shui)使(shi)(shi)成50mL作為(wei)(wei)待(dai)(dai)測溶(rong)液,同時(shi)(shi)做試(shi)劑(ji)(ji)空(kong)白。
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(jiao)瓶中,加純水至50mL。
向標準(zhun)系列中加(jia)(jia)0.5mL 1+1硫酸(suan),0.5mL 1+1磷(lin)酸(suan)及2~3滴6%高錳(meng)酸(suan)鉀溶液(ye)。如(ru)紫(zi)紅(hong)色(se)(se)消褪(tun)則應再(zai)加(jia)(jia)高錳(meng)酸(suan)鉀溶液(ye)。各加(jia)(jia)幾粒玻(bo)璃珠,加(jia)(jia)熱煮(zhu)沸(fei)(fei),如(ru)紫(zi)紅(hong)色(se)(se)消退(tui),需補(bu)加(jia)(jia)高錳(meng)酸(suan)鉀至煮(zhu)沸(fei)(fei)后仍需保持紫(zi)紅(hong)色(se)(se)。
冷卻后向各瓶中(zhong)加(jia)1mL 20%尿素溶(rong)(rong)液(ye),然后滴(di)加(jia)2%亞硝酸鈉溶(rong)(rong)液(ye),每(mei)加(jia)1滴(di)需充分振搖,直到紫紅(hong)色(se)剛褪(tun)去為止。待瓶中(zhong)不冒氣泡(pao)后再(zai)將溶(rong)(rong)液(ye)轉移(yi)到50mL比色(se)管(guan)中(zhong),用純水(shui)稀(xi)釋至刻度。
向比色管(guan)各加入(ru)2.5mL 1+7硫酸(suan),0.5mL 1%二苯碳(tan)酰二肼,立即搖(yao)勻放置10min在波長540nm下(xia)用3cm比色皿以純(chun)水作(zuo)參(can)比測定吸光度值。繪制標準曲線。
鉻是(shi)維持(chi)人體(ti)生命(ming)活動的(de)必需元素,能幫助胰島素促進葡萄(tao)糖(tang)進入細胞(bao)內的(de)效率,是(shi)重(zhong)要的(de)血糖(tang)調節劑及促進生長(chang)發育的(de)功能。此外,鉻是(shi)糖(tang)尿(niao)病的(de)“克星“,在(zai)日常生活中可以多攝取富含鉻的(de)食物(wu)。
鉻(ge)(ge)(ge)是(shi)動(dong)物和人(ren)(ren)體必不(bu)可(ke)少(shao)的(de)(de)微(wei)量(liang)營養素之一(yi)。其主要作(zuo)用(yong)(yong)是(shi)幫助(zhu)維持身(shen)體中(zhong)所(suo)允(yun)許的(de)(de)正常(chang)葡萄(tao)糖含量(liang)。飲(yin)食(shi)中(zhong)供鉻(ge)(ge)(ge)不(bu)足與葡萄(tao)糖和類脂同化作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)改(gai)變有關。腸胃(wei)中(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)吸收(shou)與食(shi)品中(zhong)元素的(de)(de)化學結(jie)構有關。研(yan)究表(biao)明,飲(yin)食(shi)中(zhong)攝人(ren)(ren)的(de)(de)無機鉻(ge)(ge)(ge)只有1%被(bei)吸收(shou),鉻(ge)(ge)(ge)一(yi)旦被(bei)吸收(shou),便迅速離開(kai)血液(ye)分布(bu)于(yu)各個(ge)器官(guan)中(zhong),特別是(shi)肝(gan)臟,有3價鉻(ge)(ge)(ge)存在。在所(suo)有細(xi)胞組(zu)織中(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)濃度都(dou)隨著年(nian)齡的(de)(de)增加而下降。吸收(shou)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)主要通過腎臟排(pai)泄。人(ren)(ren)體的(de)(de)頭發(fa)含鉻(ge)(ge)(ge)濃度最高,約為0.2~2.0mg/kg。
鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)最好來源是肉類(lei)(lei),尤以肝(gan)臟和(he)(he)其他內臟,是生物有效性高的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)來源。啤酒酵母、未加(jia)(jia)工(gong)的(de)(de)谷物、麩糠(kang)、硬果類(lei)(lei)、乳酪也提供較多的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge);軟體(ti)動物、海藻(zao)、紅糖、粗砂糖中的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)含量高于(yu)白糖。家禽、魚類(lei)(lei)和(he)(he)精(jing)(jing)制的(de)(de)谷類(lei)(lei)食(shi)物含有很少的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)。長期(qi)食(shi)用精(jing)(jing)制食(shi)品(pin)和(he)(he)大(da)量的(de)(de)精(jing)(jing)糖,可促進(jin)體(ti)內鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)排(pai)泄(xie)增加(jia)(jia),因此造成鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)缺(que)乏。
鉻的豐富來源有(you)干(gan)酪(lao)、蛋白類和肝(gan)。
良(liang)好(hao)來源有蘋果皮、香蕉(jiao)、牛肉、啤酒、面(mian)包(bao)、紅(hong)糖、黃油(you)、雞、玉米(mi)粉、面(mian)粉、土豆、植物油(you)和全麥(mai)。
一般(ban)來源有(you)胡蘿卜、青豆(dou)、柑橘、菠(bo)菜和草莓。
微量來源(yuan)有大部分的水果和蔬菜、牛奶及糖(tang)。
需要補充鉻的(de)人群可以多吃點上面列舉的(de)食物。
鉻有(you)助(zhu)于胰(yi)島素(su)促進葡萄糖(tang)(tang)進入(ru)細胞內(nei)的效(xiao)率,是(shi)(shi)血(xue)糖(tang)(tang)調(diao)節劑,可以(yi)預防糖(tang)(tang)尿(niao)(niao)病。大家(jia)在日常飲食(shi)中注意通過這些食(shi)物(wu)補充鉻元(yuan)素(su),特別是(shi)(shi)糖(tang)(tang)尿(niao)(niao)病患(huan)者(zhe),更加應該增加鉻元(yuan)素(su)的攝入(ru)量。
鉻(ge)對(dui)血糖代(dai)謝至關重要,它(ta)可以(yi)提高(gao)胰島素作用(yong),使葡(pu)萄糖順利進入人(ren)體細胞進行(xing)代(dai)謝產生能量,如果你患(huan)有糖尿病(bing)或是低血糖你可以(yi)通過鉻(ge)來調節體內葡(pu)萄糖的代(dai)謝。
鉻在(zai)提高(gao)高(gao)密度脂蛋白(HDL,對(dui)人體有利的(de)脂蛋白),降低膽圍醇水平(ping)方面也(ye)發揮著(zhu)積極的(de)作用,有助于預防(fang)及改善(shan)動脈硬化、預防(fang)高(gao)血(xue)壓(ya)等(deng)心血(xue)管(guan)疾(ji)病(bing)。
鉻有助(zhu)(zhu)于人們(men)減少對(dui)甜(tian)食的渴(ke)求,幫(bang)助(zhu)(zhu)降低(di)體脂(zhi)含量、增加瘦肌肉(rou)組(zu)織(zhi)、從(cong)而有助(zhu)(zhu)于促進新陳代(dai)謝(xie)維持(chi)理想體重(瘦肌肉(rou)組(zu)織(zhi)越多,代(dai)謝(xie)率越高),在(zai)減肥(fei)食品里(li)很(hen)受歡迎。
1、對人皮膚
皮(pi)膚直(zhi)接接觸鉻化合物(wu)所造成(cheng)的傷害(hai):
鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)
鉻化(hua)合(he)物(wu)(wu)并不(bu)(bu)損傷(shang)完整的(de)(de)皮(pi)膚(fu)(fu),但當(dang)皮(pi)膚(fu)(fu)擦傷(shang)而接觸(chu)鉻化(hua)合(he)物(wu)(wu)時(shi)即可(ke)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)傷(shang)害作(zuo)用。鉻性皮(pi)膚(fu)(fu)潰(kui)瘍(yang)(yang)的(de)(de)發(fa)病(bing)率偶然性較(jiao)高,主要與接觸(chu)時(shi)間長短,皮(pi)膚(fu)(fu)的(de)(de)過敏性及個人(ren)衛生(sheng)(sheng)(sheng)習(xi)慣有關。鉻瘡主要發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)于手、臂及足部,但只要皮(pi)膚(fu)(fu)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)破(po)損,不(bu)(bu)管任何部位(wei)(wei),均可(ke)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)。指甲根部是暴露處(chu),容易(yi)積留(liu)臟(zang)物(wu)(wu),皮(pi)膚(fu)(fu)也(ye)(ye)最(zui)易(yi)破(po)損,因此這些部位(wei)(wei)也(ye)(ye)易(yi)形(xing)成(cheng)鉻瘡。形(xing)成(cheng)鉻瘡前(qian),皮(pi)膚(fu)(fu)最(zui)初出現紅(hong)腫,具搔癢(yang)感(gan),不(bu)(bu)作(zuo)適當(dang)治(zhi)療可(ke)侵入深部。潰(kui)瘍(yang)(yang)上蓋有分泌物(wu)(wu)的(de)(de)硬痂(jia),四周部隆起,中央深而充滿(man)腐肉,邊(bian)緣(yuan)明顯,呈(cheng)灰紅(hong)色(se),局部疼(teng)痛,潰(kui)瘍(yang)(yang)部呈(cheng)倒錐形(xing),潰(kui)瘍(yang)(yang)面(mian)較(jiao)小(xiao)(xiao),一般不(bu)(bu)超過3mm,有時(shi)也(ye)(ye)可(ke)大至(zhi)12-30mm,或(huo)小(xiao)(xiao)至(zhi)針尖般大小(xiao)(xiao),若忽視治(zhi)療,進一步發(fa)展(zhan)可(ke)深放至(zhi)骨部,劇烈(lie)疼(teng)痛,愈(yu)合(he)甚慢。
鉻性皮炎及濕疹
接觸(chu)六價(jia)鉻也(ye)可發生(sheng)鉻性皮(pi)炎(yan)及濕(shi)疹(zhen),患(huan)處皮(pi)膚搔癢(yang)并形成水泡,皮(pi)膚過(guo)敏者接觸(chu)鉻污染物(wu)數天后即可發生(sheng)皮(pi)炎(yan),鉻過(guo)敏期長達3-6月,濕(shi)疹(zhen)常發生(sheng)于手及前臂(bei)等暴露部(bu)份,偶爾也(ye)發生(sheng)在(zai)足(zu)及踝部(bu),甚至臉部(bu)、背部(bu)等。
2、對呼吸道
鉻性鼻炎
接觸鉻鹽常見的呼(hu)吸道職業病是鉻性鼻(bi)(bi)炎,該病早期(qi)癥狀為(wei)鼻(bi)(bi)粘(zhan)膜充血,腫脹、鼻(bi)(bi)腔干燥、搔癢、出血,嗅覺減退(tui),粘(zhan)液分泌增多,常打(da)噴嚏等,繼而(er)發生(sheng)鼻(bi)(bi)中(zhong)(zhong)隔(ge)潰(kui)疹(zhen),潰(kui)疹(zhen)部位一般(ban)在鼻(bi)(bi)中(zhong)(zhong)隔(ge)軟(ruan)骨前下端1.5cm處,無明顯(xian)疼痛感。鉻性鼻(bi)(bi)炎根據潰(kui)瘍及(ji)穿(chuan)孔(kong)程(cheng)度(du),可為(wei)三(san)期(qi):
糜爛性鼻(bi)炎,鼻(bi)中隔(ge)粘膜縻爛,呈灰白色斑點(dian)。
潰(kui)瘍性鼻(bi)炎,鼻(bi)中隔變(bian)薄,鼻(bi)粘膜呈凹(ao)性缺損,表面有濃性痂蓋,鼻(bi)中粘膜蒼白(bai),嗅覺明顯衰退。
鼻中隔穿孔(kong),鼻中隔軟(ruan)骨可(ke)見圓形成三角形孔(kong)洞穿孔(kong)處有黃色痂(jia),鼻粘膜萎縮,鼻腔干(gan)燥。
3、對眼及耳
眼皮及角膜(mo)接觸鉻(ge)化合物可(ke)能引起刺激及潰(kui)瘍,癥狀為(wei)眼球結膜(mo)充血、有異物感、流淚刺痛(tong)、視力減弱,嚴重時可(ke)導致角膜(mo)上皮脫落。
鉻(ge)化合物侵蝕鼓膜及外耳引起潰瘍僅偶然發生。
4、對腸胃道
誤食(shi)入(ru)六(liu)價鉻化(hua)合物(wu)可引起口腔(qiang)粘(zhan)膜增厚,水腫形成黃色痂皮(pi),反胃嘔吐(tu),有時(shi)帶血,劇烈(lie)腹痛(tong),肝腫大,嚴重(zhong)時(shi)使循環衰竭(jie),失去知覺,甚至(zhi)死亡。六(liu)價鉻化(hua)合物(wu)在吸入(ru)時(shi)是有致(zhi)癌(ai)(ai)性的,會造成肺癌(ai)(ai)。
5、全身中毒
此種情況甚(shen)少,癥狀(zhuang)是:頭痛消瘦(shou),腸胃失調,肝功能衰竭,腎臟損傷(shang),單(dan)接血(xue)球增多(duo),血(xue)鈣增多(duo)及血(xue)磷增多(duo)等。
侵入途徑:吸入、食(shi)入。
健康(kang)危(wei)害(hai):三價(jia)鉻(ge)對人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)(ti)幾(ji)乎(hu)不產生有(you)害(hai)作用,未見引(yin)起(qi)(qi)工業(ye)中毒的報道(dao)。進(jin)入(ru)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)(ti)的鉻(ge)被(bei)積存(cun)在人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織中,代謝和被(bei)清除的速(su)度緩慢。鉻(ge)進(jin)入(ru)血液后,主(zhu)要(yao)與(yu)血漿中的球蛋(dan)(dan)白、白蛋(dan)(dan)白、r-球蛋(dan)(dan)白結(jie)合(he)。六(liu)價(jia)鉻(ge)還可(ke)透過紅(hong)細(xi)胞膜,15分(fen)鐘內可(ke)以有(you)50%的六(liu)價(jia)鉻(ge)進(jin)入(ru)細(xi)胞,進(jin)入(ru)紅(hong)細(xi)胞后與(yu)血紅(hong)蛋(dan)(dan)白結(jie)合(he)。鉻(ge)的代謝物(wu)主(zhu)要(yao)從腎排出(chu),少量經(jing)糞便(bian)排出(chu)。六(liu)價(jia)鉻(ge)對人(ren)(ren)主(zhu)要(yao)是慢性(xing)毒害(hai),它可(ke)以通過消化道(dao)、呼(hu)吸(xi)道(dao)、皮膚(fu)和粘膜侵入(ru)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)(ti),在體(ti)(ti)(ti)(ti)內主(zhu)要(yao)積聚在肝、腎和內分(fen)泌腺中。通過呼(hu)吸(xi)道(dao)進(jin)入(ru)的則易積存(cun)在肺部。六(liu)價(jia)鉻(ge)有(you)強氧化作用,所(suo)以慢性(xing)中毒往往以局部損害(hai)開始逐漸發展(zhan)到不可(ke)救藥。經(jing)呼(hu)吸(xi)道(dao)侵入(ru)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)(ti)時,開始侵害(hai)上呼(hu)吸(xi)道(dao),引(yin)起(qi)(qi)鼻炎(yan)、咽(yan)炎(yan)和喉炎(yan)、支(zhi)氣管炎(yan)。
切斷(duan)火(huo)源。戴好口罩和手套。收集回收。
國內處理含(han)六價鉻廢水的常用方法(fa)有硫(liu)酸亞鐵-石灰法(fa)、離子(zi)交換(huan)法(fa)、鐵氧體法(fa)等。
皮膚(fu)接觸:脫去污染的(de)衣(yi)著,用(yong)流動清水沖洗。
眼(yan)(yan)睛接(jie)觸:立即翻開上下眼(yan)(yan)瞼,用(yong)流動清水或生理鹽水沖洗。
吸入:脫離現場至空(kong)氣(qi)新鮮處(chu)。
食入:給飲足量(liang)溫水,催(cui)吐,就(jiu)醫。
S16:Keep away from sources of ignition - No smoking.
遠離火源(yuan),禁(jin)止吸煙。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接(jie)觸后,立(li)即用大(da)量(liang)水沖洗并(bing)征求醫(yi)生意見。
S27:Take off immediately all contaminated clothing.
立即(ji)脫(tuo)掉全部污染(ran)的衣服。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿(chuan)戴(dai)適(shi)當的防護(hu)服、手套(tao)和眼睛(jing)/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(sheng)事(shi)故時(shi)或感覺不適時(shi),立即求(qiu)醫(可(ke)能時(shi)出(chu)示標(biao)簽)。
R40:Possible risks of irreversible effects.
可(ke)能有(you)不(bu)可(ke)逆(ni)作用的(de)風(feng)險。