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1766年,在俄(e)羅斯(si)圣(sheng)彼(bi)得(de)堡(bao)任化學教授(shou)的(de)德國的(de)列曼(man)曾(ceng)經(jing)分(fen)析了它,確定其中(zhong)(zhong)含(han)有鉛(qian)。1798年沃克(ke)蘭給他找到(dao)的(de)這種(zhong)灰色針狀金屬命名(ming)為chrom,來自希(xi)臘文chroma(顏(yan)色)。由此得(de)到(dao)鉻的(de)拉丁(ding)名(ming)稱chromium和元素符號Cr。差不多在同一個(ge)時期(qi)里,克(ke)拉普羅特也從鉻鉛(qian)礦中(zhong)(zhong)獨立發現(xian)了鉻。
我(wo)國考古人員在秦(qin)陵挖(wa)掘的寶(bao)劍(jian),其劍(jian)鋒利無(wu)(wu)比,原因是劍(jian)鋒上面(mian)(mian)(mian)覆蓋(gai)了(le)一(yi)層鉻(ge),聽(ting)起來不算神奇,但(dan)是可(ke)以證明幾千年(nian)前我(wo)們(men)就發現并使用(yong)鉻(ge)了(le)。從(cong)秦(qin)兵馬俑(yong)二號(hao)坑出(chu)土的青銅劍(jian),長86厘米劍(jian)身(shen)上有8個棱(leng)面(mian)(mian)(mian),極(ji)為對稱均衡。它們(men)歷經2,000年(nian),從(cong)地下出(chu)土,卻(que)無(wu)(wu)蝕(shi)無(wu)(wu)銹,光潔如新。用(yong)現代科學方法檢測分析,這(zhe)些青銅劍(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)竟涂有一(yi)層厚約(yue)10微米的氧(yang)化膜,其中含鉻(ge)2%。
這一(yi)發現立即震(zhen)動了世界,因為這種(zhong)鉻鹽氧化處理是近代才(cai)掌握的先進工藝(yi)(yi)。據說德(de)國在1937年,美國在1950年才(cai)先后發明并申(shen)請專利,而且只有在一(yi)套(tao)比較(jiao)復雜的設備和工藝(yi)(yi)流程下才(cai)得以實現。秦人的鑄造水平之高,真是不可思(si)議。
尤為值得(de)稱道的(de)(de)是,這些青(qing)(qing)銅劍(jian)(jian)的(de)(de)韌性異常驚人(ren)。有一口劍(jian)(jian),被一具150公斤重的(de)(de)陶俑(yong)壓彎了,彎曲度超過45度。當(dang)陶俑(yong)被移(yi)開的(de)(de)一瞬(shun)間,奇跡發生(sheng)了,青(qing)(qing)銅劍(jian)(jian)反彈(dan)平直,自(zi)然還原。這精湛(zhan)的(de)(de)鑄(zhu)劍(jian)(jian)技藝,令人(ren)膛目結舌,卻不知為何。
鋼鐵工業中廣泛應用(yong)(yong)的鉻(ge)鐵合(he)金(jin)(jin)和(he)硅鉻(ge)合(he)金(jin)(jin)是用(yong)(yong)電爐冶煉的。金(jin)(jin)屬鉻(ge)生產則采用(yong)(yong)金(jin)(jin)屬熱(re)還原(鋁熱(re))法及電解法。
鋁(lv)(lv)熱法生產包括從鉻(ge)礦制(zhi)(zhi)取(qu)氧化鉻(ge)和(he)鋁(lv)(lv)還原氧化鉻(ge)制(zhi)(zhi)得金(jin)屬鉻(ge)兩道工序。
氧化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)制取(qu)鉻(ge)(ge)鐵礦(kuang)磨細(xi)至160~200目,配(pei)(pei)加純堿(jian)和白云石,于(yu)1050~1150℃下(xia)氧化(hua)(hua)焙(bei)燒,再(zai)(zai)(zai)用水逆(ni)流浸出(見(jian)浸取(qu))和過濾(lv),獲(huo)得(de)(de)含Na2CrO4大于(yu) 200克/升的(de)溶(rong)液(ye)。加硫酸(suan)(suan)中和鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)溶(rong)液(ye),使其pH為(wei)(wei)(wei)7~8,濾(lv)出氫氧化(hua)(hua)鋁(lv)等雜質后蒸發到含Na2CrO4大于(yu) 450克/升,濾(lv)出Na2SO4結晶(jing)。溶(rong)液(ye)用硫酸(suan)(suan)調整(zheng)pH為(wei)(wei)(wei)4±0.2,再(zai)(zai)(zai)濾(lv)出Na2SO4結晶(jing),獲(huo)得(de)(de)重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)液(ye)。濃(nong)(nong)縮溶(rong)液(ye)到約含Na2Cr2O71100克/升時(shi),冷卻(que)濾(lv)出Na2SO4結晶(jing),再(zai)(zai)(zai)將溶(rong)液(ye)濃(nong)(nong)縮到含Na2Cr2O71500~1550克/升,并于(yu)90~100℃保溫8小時(shi),然后冷卻(que)到35℃以下(xia),結晶(jing)出重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)。鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)轉(zhuan)化(hua)(hua)成(cheng)重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)也可(ke)用碳酸(suan)(suan)法,即在15~16大氣壓下(xia)通入含50%CO2的(de)氣體,析出的(de)沉淀為(wei)(wei)(wei)碳酸(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O─→Na2Cr2O7+2NaHCO3碳酸(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)(na)可(ke)以回(hui)收(shou)使用。此法可(ke)把在焙(bei)燒中配(pei)(pei)加的(de)純堿(jian)重(zhong)新回(hui)收(shou)一半,較硫酸(suan)(suan)法獲(huo)得(de)(de)硫酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)為(wei)(wei)(wei)有利,但鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)不(bu)能完全(quan)轉(zhuan)化(hua)(hua)為(wei)(wei)(wei)重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)。
三(san)氧(yang)化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)的(de)制備可(ke)用:①氯化(hua)銨還原(yuan)法。即(ji)在重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鈉晶體(ti)(ti)中(zhong)配入一定量(liang)的(de)氯化(hua)銨,混勻后(hou)在還原(yuan)爐中(zhong)于700~800℃還原(yuan),然后(hou)洗(xi)去NaCl,過(guo)濾獲得三(san)氧(yang)化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)濾餅(bing),經過(guo)干燥、破碎,在回轉窯中(zhong)于1150~1200℃煅燒(shao)。用此法獲得的(de)三(san)氧(yang)化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)呈墨綠色,顆粒較大,純(chun)度高,但(dan)生(sheng)產工序多,并產生(sheng)有害氣體(ti)(ti) HCl。②煅燒(shao)鉻(ge)(ge)酸(suan)酐(gan)法。即(ji)把重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鈉加入反(fan)應鍋中(zhong),注(zhu)入濃硫(liu)酸(suan),在200℃下重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鈉與(yu)硫(liu)酸(suan)反(fan)應生(sheng)成鉻(ge)(ge)酸(suan)酐(gan):
Na2Cr2O7+2H2SO4─→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜置后鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)和硫酸(suan)(suan)氫(qing)(qing)鈉沉積成兩層。將上部的(de)(de)(de)硫酸(suan)(suan)氫(qing)(qing)鈉舀(yao)出(chu)(chu),留在鍋中(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)再加熱(re),用(yong)水洗去殘(can)留的(de)(de)(de)硫酸(suan)(suan)鈉,從底(di)部放出(chu)(chu)鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)。鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)在800~950℃下煅燒分(fen)解,用(yong)水洗去未分(fen)解的(de)(de)(de)鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan),過濾獲(huo)得三氧化(hua)二(er)鉻(ge)。用(yong)此法(fa)工序(xu)少(shao),但(dan)產品(pin)雜質含量較(jiao)高。③煅燒氫(qing)(qing)氧化(hua)鉻(ge)法(fa)。即將含Na2CrO4大于(yu)(yu) 200克/升的(de)(de)(de)溶液加溫至95℃以上,加入(ru)純(chun)凈(jing)的(de)(de)(de)硫化(hua)鈉溶液,攪拌后生(sheng)成大顆(ke)粒(li)(li)氫(qing)(qing)氧化(hua)鉻(ge)Cr(OH)3沉淀。氫(qing)(qing)氧化(hua)鉻(ge)在回轉窯中(zhong)于(yu)(yu)1300℃煅燒分(fen)解為三氧化(hua)二(er)鉻(ge)Cr2O3。此法(fa)工序(xu)少(shao),產品(pin)成本低(di),純(chun)度(du)高,但(dan)顆(ke)粒(li)(li)細,易(yi)損失。
鋁(lv)熱還(huan)原(yuan)要求原(yuan)料含(han)(han) Cr2O3大(da)于(yu)(yu)(yu)99%,含(han)(han)硫低(di)于(yu)(yu)(yu)0.02%,含(han)(han)鉛(qian)、砷、錫、銻(ti)各低(di)于(yu)(yu)(yu)0.001%。鋁(lv)粒(li)粒(li)度應小于(yu)(yu)(yu)0.5毫米,鋁(lv)量應不大(da)于(yu)(yu)(yu)理論量的98%。用硝(xiao)石、鎂(mei)屑和(he)鋁(lv)粒(li)作(zuo)引(yin)火劑。
反(fan)(fan)應(ying)(ying)焓(han)ΔH圏(quan)=-65.0千卡/摩(mo)爾(鋁(lv))。為了(le)保持(chi)自熱(re)反(fan)(fan)應(ying)(ying)過程并使金屬粒與渣順利分離(li),ΔH圏(quan)至(zhi)少應(ying)(ying)為-72千卡/摩(mo)爾(鋁(lv)),要(yao)添加(jia)硝酸(suan)鈉、氯(lv)酸(suan)鉀、鉻酸(suan)酐或堿(jian)金屬重(zhong)鉻酸(suan)鹽等供氧劑(ji)補充熱(re)量(liang);也可(ke)將混合料(liao)預熱(re)到350~400℃再行(xing)入爐(lu)。還原反(fan)(fan)應(ying)(ying)在(zai)(zai)內(nei)砌鎂磚的圓(yuan)錐形(xing)爐(lu)筒內(nei)進行(xing)。先在(zai)(zai)爐(lu)內(nei)加(jia)入部分混合爐(lu)料(liao),在(zai)(zai)料(liao)面中(zhong)心加(jia)引火劑(ji),點燃(ran)后在(zai)(zai)爐(lu)料(liao)開(kai)始反(fan)(fan)應(ying)(ying)時,用(yong)流槽連續送入其(qi)余爐(lu)料(liao)。反(fan)(fan)應(ying)(ying)終止,冷卻至(zhi)室溫,拆開(kai)爐(lu)筒取出金屬錠(ding),噴(pen)砂清除(chu)表(biao)面夾渣和氧化(hua)膜(mo)。生(sheng)產(chan)大(da)金屬錠(ding),能提(ti)高(gao)鉻的回(hui)收率,渣的流動性也好。鋁(lv)熱(re)法可(ke)獲(huo)得純度大(da)于98.5%的金屬鉻,其(qi)中(zhong)含鋁(lv)不大(da)于0.5%。渣中(zhong)含Al2O3高(gao)達90%,可(ke)作研磨材料(liao)。
電(dian)(dian)解法生產一(yi)般用(yong)(yong)碳素鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)作原料(liao),采用(yong)(yong)鉻(ge)(ge)(ge)銨(an)礬法電(dian)(dian)解流(liu)程(圖2)。把碳素鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)粉碎,溶(rong)于電(dian)(dian)解陽(yang)極(ji)返回液(ye)(ye)、結(jie)晶(jing)母液(ye)(ye)和硫酸的(de)混合溶(rong)液(ye)(ye)中,過(guo)(guo)(guo)濾除去硅酸鹽等殘渣,濾液(ye)(ye)用(yong)(yong)硫酸銨(an)處理(li)并除鐵(tie)。純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)(ge)銨(an)礬溶(rong)液(ye)(ye)經陳化(保(bao)持30~35℃,放置15日)后,結(jie)晶(jing)出純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)(ge)銨(an)礬Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)(ge)銨(an)礬溶(rong)于熱水送入隔膜(mo)電(dian)(dian)解槽(cao)電(dian)(dian)解。用(yong)(yong)不銹鋼作陰極(ji),鉛銀合金(jin)(1%Ag)作陽(yang)極(ji),電(dian)(dian)流(liu)密度753安/米(mi)2,槽(cao)電(dian)(dian)壓 4.2伏,電(dian)(dian)解液(ye)(ye)溫度52~54℃。應控(kong)制通過(guo)(guo)(guo)電(dian)(dian)解液(ye)(ye)進入陽(yang)極(ji)室(shi)的(de)流(liu)速(su),并準確地控(kong)制溶(rong)液(ye)(ye)的(de)pH為2.1~2.4。平均電(dian)(dian)流(liu)效率 45%,電(dian)(dian)耗約18.5千瓦(wa)·時/公斤。產品純(chun)(chun)度為99.2~99.4%的(de)片(pian)狀金(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge),含(han)氧0.3~0.5%,呈(cheng)脆性。為了提高金(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)的(de)純(chun)(chun)度,可(ke)通過(guo)(guo)(guo)真空處理(li)或氫還原降低含(han)氧量。用(yong)(yong)+6價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)溶(rong)液(ye)(ye)電(dian)(dian)解(電(dian)(dian)流(liu)密度 9500安/米(mi)2,溫度84~87℃),可(ke)得高純(chun)(chun)度金(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)(含(han)氧0.01~0.02%),但電(dian)(dian)流(liu)效率很低(6~7%)。
鉻用于制不(bu)銹(xiu)鋼,汽車零件,工具(ju),磁帶和錄(lu)像帶等。 鉻鍍(du)在金屬上可(ke)(ke)以防銹(xiu),也(ye)叫可(ke)(ke)多米,堅固(gu)美觀。
鉻可用于制(zhi)不銹(xiu)鋼。紅(hong)、綠寶(bao)石的色彩(cai)也(ye)來自于鉻。作(zuo)為現代科技(ji)中最重要的金(jin)屬,以不同(tong)百(bai)分比熔(rong)合的鉻鎳鋼千變(bian)萬化,種類繁多,令人難以置(zhi)信。
鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)毒性與其存在(zai)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)態(tai)有關,六價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)比(bi)三價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)毒性高100倍,并(bing)易被人體吸(xi)收且在(zai)體內蓄積(ji),三價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)和六價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)可以相互轉化。天然水不含(han)鉻(ge)(ge)(ge);海水中(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)平均濃(nong)度為0.05ug/l;飲用水中(zhong)更低。鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)污染源有含(han)鉻(ge)(ge)(ge)礦石的(de)(de)(de)加(jia)工、金屬表(biao)面處(chu)理、皮革鞣制、印染等排放的(de)(de)(de)污水。
鉻是(shi)人(ren)(ren)體(ti)必需(xu)的(de)微量元(yuan)素。三價(jia)的(de)鉻是(shi)對人(ren)(ren)體(ti)有(you)益的(de)元(yuan)素,而六價(jia)鉻是(shi)有(you)毒的(de)。人(ren)(ren)體(ti)對無(wu)機鉻的(de)吸(xi)收利(li)用(yong)率極(ji)低,不(bu)到1%;人(ren)(ren)體(ti)對有(you)機鉻的(de)利(li)用(yong)率可達10-25%。鉻在天然食(shi)品中(zhong)的(de)含量較低、均以三價(jia)的(de)形式存在。
確切地說,鉻的生理(li)功能是與其它控制代謝的物質一(yi)起配合起作用,如激素、胰島(dao)素、各種酶類、細胞的基因(yin)物質(DNA和RNA)等。
工業上使用的鉻礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)為鉻鐵(tie)(tie)礦(kuang),屬尖晶(jing)石(shi)(shi)(shi)(MgO·Al2O3)和磁鐵(tie)(tie)礦(kuang)(FeO·Fe2O3)類(lei),其通(tong)用化學式是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由于二價(jia)元素(Mg2+、Fe2+、Zn2+ )和三價(jia)元素(Al3+、Fe3+、Cr3+)相互置換,可(ke)以出現各種不同(tong)成(cheng)分的礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)。除主成(cheng)分FeO及Cr2O3外,一般含有不同(tong)成(cheng)分的 MgO、Al2O3 及其他雜質(zhi)。礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)結構組成(cheng)對使用有明顯影響(xiang),如(ru)鉻尖晶(jing)石(shi)(shi)(shi)比鉻鐵(tie)(tie)礦(kuang)(FeO·Cr2O3)難于還原;含蛇紋石(shi)(shi)(shi)的鉻礦(kuang)石(shi)(shi)(shi),若其中(zhong)揮發物(wu)大于 2%,用它制(zhi)造的鉻質(zhi)耐火磚在加(jia)熱(re)到1000℃時,會因(yin)釋放結晶(jing)水而(er)炸裂。
美(mei)國1978年(nian)耗用鉻(ge)鐵礦917000噸(dun)(dun),其用途分配如下:冶金61%,化工21%,耐火(huo)材料18%。1981年(nian)倫敦(dun)市場鉻(ge)礦石價格:土耳其礦(48%Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美(mei)元/噸(dun)(dun),南非(阿扎尼亞)鉻(ge)礦(44%Cr2O3)60~70美(mei)元/噸(dun)(dun)。
由于(yu)鉻合(he)(he)金(jin)(jin)性脆,作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)金(jin)(jin)屬材料(liao)使用(yong)還在研究中(zhong),鉻主要以鐵(tie)合(he)(he)金(jin)(jin)(如(ru)鉻鐵(tie))形式用(yong)于(yu)生產不銹(xiu)鋼及(ji)各(ge)種(zhong)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼。金(jin)(jin)屬鉻用(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)、鈷合(he)(he)金(jin)(jin)、鈦合(he)(he)金(jin)(jin)及(ji)高溫合(he)(he)金(jin)(jin)、電阻發(fa)熱合(he)(he)金(jin)(jin)等的(de)添加劑。氧化(hua)(hua)鉻用(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)耐(nai)(nai)光、耐(nai)(nai)熱的(de)涂料(liao),也可用(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)磨料(liao),玻璃、陶瓷的(de)著色(se)劑,化(hua)(hua)學合(he)(he)成的(de)催化(hua)(hua)劑。堿式硫(liu)酸鉻(三(san)價(jia)鉻鹽)用(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)皮革的(de)鞣劑。鉻礬、重鉻酸鹽用(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)織物染色(se)的(de)媒(mei)染劑、浸漬劑及(ji)各(ge)種(zhong)顏料(liao)。鍍(du)鉻和(he)滲鉻可使鋼鐵(tie)和(he)銅、鋁等金(jin)(jin)屬形成抗腐蝕的(de)表層(ceng),并(bing)且光亮美觀(guan),大量(liang)用(yong)于(yu)家(jia)具(ju)、汽車(che)、建筑等工(gong)業。此外,鉻礦(kuang)石還大量(liang)用(yong)于(yu)制作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)耐(nai)(nai)火材料(liao)。
鉻(ge)是人體(ti)內必(bi)需的(de)微量(liang)元素(su)之一(yi),它在維持人體(ti)健康(kang)方(fang)面(mian)起關鍵作用(yong)。鉻(ge)對(dui)(dui)人體(ti)十分(fen)有(you)(you)利的(de)微量(liang)元素(su),不應該被忽視,它是正常(chang)生長(chang)發(fa)育和調節血(xue)糖的(de)重(zhong)要(yao)元素(su)。鉻(ge)在人體(ti)內的(de)含量(liang)約為7毫克,主要(yao)分(fen)布于骨骼(ge)、皮(pi)膚、腎(shen)上腺、大腦(nao)和肌肉(rou)之中。那(nei)么,鉻(ge)元素(su)對(dui)(dui)人體(ti)到底有(you)(you)什么樣的(de)作用(yong)呢(ni)?
隨著年齡的(de)增(zeng)長而(er)(er)逐漸減少,鉻的(de)需要(yao)量(liang)(liang)很少,鉻作為一(yi)種必要(yao)的(de)微量(liang)(liang)營養元素(su)在所(suo)有(you)(you)胰島素(su)調節活動中(zhong)起重要(yao)作用,它能幫(bang)助胰島素(su)促進葡萄糖進入細胞內的(de)效率,是重要(yao)的(de)血(xue)糖調節劑。在血(xue)糖調節方面,特別(bie)是對(dui)糖尿病(bing)患者而(er)(er)言(yan)有(you)(you)著重要(yao)的(de)作用。它有(you)(you)助于生(sheng)長發育,并對(dui)血(xue)液中(zhong)的(de)膽固(gu)醇(chun)濃度也有(you)(you)控(kong)制(zhi)作用,缺(que)乏時可能會導致心臟(zang)疾(ji)病(bing)。
當缺(que)乏鉻(ge)時,就(jiu)很容易(yi)表現出糖代謝失(shi)調,如不及時補充這種元素(su),就(jiu)會(hui)(hui)患糖尿(niao)病(bing)(bing),誘發冠狀動脈硬化導致心血管(guan)病(bing)(bing),嚴(yan)重的(de)會(hui)(hui)導致白內(nei)障、失(shi)明(ming)、尿(niao)毒癥(zheng)等(deng)并(bing)發癥(zheng)。
鉻還是葡(pu)萄(tao)糖耐量(liang)因子(zi)的組成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分,它可促(cu)(cu)進(jin)胰(yi)(yi)島素(su)(su)(su)在(zai)體(ti)(ti)內充分地發(fa)揮作(zuo)用(yong)。在(zai)生(sheng)(sheng)理上對機體(ti)(ti)的生(sheng)(sheng)長(chang)發(fa)育來說,胰(yi)(yi)島素(su)(su)(su)和(he)生(sheng)(sheng)長(chang)激素(su)(su)(su)同(tong)等重要(yao),缺一不可。胰(yi)(yi)島素(su)(su)(su)在(zai)人體(ti)(ti)內的作(zuo)用(yong)非常大,既(ji)是體(ti)(ti)內重要(yao)的合成(cheng)(cheng)激素(su)(su)(su)可促(cu)(cu)進(jin)葡(pu)萄(tao)糖的攝取(qu)、貯(zhu)存(cun)和(he)利用(yong),又可促(cu)(cu)進(jin)脂肪(fang)酸的合成(cheng)(cheng),還能促(cu)(cu)進(jin)蛋(dan)白質的合成(cheng)(cheng)和(he)貯(zhu)存(cun)。因此,青少年想健康、科學的成(cheng)(cheng)長(chang)發(fa)育,一定不能缺少鉻。
有(you)一(yi)些人聽說(shuo)自己缺鉻(ge),就盲(mang)目補(bu)鉻(ge)。把高(gao)(gao)鉻(ge)食物當做(zuo)營養(yang)品來長期(qi)服用,使(shi)人體處在一(yi)個高(gao)(gao)鉻(ge)的(de)狀(zhuang)態(tai)。其實盲(mang)目地補(bu)鉻(ge)是(shi)不可取的(de),如(ru)果攝取過量鉻(ge)的(de)毒性(xing)(xing)與(yu)其存在的(de)價(jia)態(tai)有(you)極(ji)大(da)的(de)關系,六價(jia)鉻(ge)的(de)毒性(xing)(xing)比三(san)價(jia)鉻(ge)高(gao)(gao)約(yue)100倍(bei),但不同(tong)化合物毒性(xing)(xing)不同(tong)。六價(jia)鉻(ge)化合物在高(gao)(gao)濃(nong)(nong)度(du)時具有(you)明(ming)顯的(de)局部(bu)刺激作用和(he)腐蝕作用,低(di)濃(nong)(nong)度(du)時為常見的(de)致(zhi)癌物質。在食物中大(da)多為三(san)價(jia)鉻(ge),其口(kou)服毒性(xing)(xing)很低(di),可能(neng)是(shi)由于其吸收(shou)非常少。
鉻(ge)雖然人(ren)體需要量(liang)很少,但作(zuo)用(yong)很大。它是使胰島(dao)素起(qi)作(zuo)用(yong)的(de)一(yi)種(zhong)重要元素。糖尿病人(ren)存在(zai)缺鉻(ge)和缺鋅的(de)問題,并且有(you)并發(fa)癥時患者的(de)鉻(ge)、鋅含量(liang)均(jun)顯著低于無并發(fa)癥患者。三價鉻(ge)可以改善胰島(dao)素的(de)敏感性。
含(han)鉻量(liang)比較高的(de)(de)(de)食(shi)(shi)物有主要是(shi)一(yi)些(xie)粗糧,如我們通(tong)常食(shi)(shi)用的(de)(de)(de)小麥、花生、蘑菇等等,另外(wai)胡椒、以及動物的(de)(de)(de)肝臟(zang)、牛肉(rou)、雞蛋、紅糖(tang)、乳制品等都是(shi)含(han)有鉻元素比較高的(de)(de)(de)食(shi)(shi)品。多(duo)吃(chi)這些(xie)食(shi)(shi)品,就(jiu)能保證(zheng)人體的(de)(de)(de)鉻元素的(de)(de)(de)充(chong)足。當然,前提(ti)是(shi)保證(zheng)流(liu)失不會過(guo)多(duo)。
提起近視,許多人常將(jiang)其歸(gui)咎于不良用(yong)眼,如看書距離(li)不當,光太暗(an),持久用(yong)眼等。但飲(yin)食(shi)不當也(ye)是(shi)誘發青少(shao)年近視的原因之一。
美國紐約大學(xue)研(yan)究員貝蘭博士對(dui)大量(liang)(liang)青少年(nian)近(jin)視病例進行研(yan)究之后指出,體(ti)內缺(que)乏(fa)微量(liang)(liang)元素鉻(ge)與近(jin)視的(de)形成(cheng)(cheng)有(you)一定的(de)關系。鉻(ge)元素在人(ren)體(ti)中(zhong)與球蛋白(bai)結合(he),為(wei)球蛋白(bai)正常代(dai)謝必需(xu)。在糖(tang)與脂肪的(de)代(dai)謝中(zhong),鉻(ge)協助胰(yi)島素發揮重要的(de)生(sheng)理作(zuo)用。處于(yu)(yu)生(sheng)長(chang)發育旺盛時期的(de)青少年(nian),鉻(ge)的(de)需(xu)求比成(cheng)(cheng)人(ren)大。鉻(ge)主要存(cun)在于(yu)(yu)粗糧、紅糖(tang)、蔬菜及水果等食物(wu)(wu)中(zhong),有(you)些家長(chang)不(bu)注意食物(wu)(wu)搭配,長(chang)期給孩(hai)子吃(chi)一些精細食物(wu)(wu),從而造(zao)成(cheng)(cheng)缺(que)鉻(ge),眼睛晶(jing)體(ti)滲透(tou)壓(ya)的(de)變化(hua),使晶(jing)狀體(ti)變凸(tu),屈光度增加,產生(sheng)近(jin)視。
鉻的(de)測定濕式(shi)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解法(fa):準確稱取1.0~2.0g樣品,置(zhi)于消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解瓶中,同(tong)時(shi)(shi)做試(shi)劑空白。如(ru)為干燥(zao)固體(ti)樣品,可(ke)酌(zhuo)加(jia)(jia)適(shi)量(liang)的(de)水(shui)(shui),使含水(shui)(shui)約75%以上(shang),加(jia)(jia)硝酸(suan)10~15m1,混合(he)放置(zhi),然后徐(xu)徐(xu)加(jia)(jia)熱(re)。待激烈反應停止并冷(leng)卻后,加(jia)(jia)硫(liu)酸(suan)5~7.5m1,再徐(xu)徐(xu)加(jia)(jia)熱(re)。如(ru)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解過程中有大量(liang)氣泡可(ke)加(jia)(jia)辛醇2~3滴。溶(rong)(rong)液如(ru)變為暗(an)色(se)時(shi)(shi),再加(jia)(jia)2~3ml硝酸(suan)繼續加(jia)(jia)熱(re),至(zhi)(zhi)產生三(san)氧化硫(liu)白煙(yan)而溶(rong)(rong)液呈現淡黃色(se)或無色(se)時(shi)(shi)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解完(wan)(wan)成。若(ruo)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解不完(wan)(wan)全可(ke)再加(jia)(jia)少量(liang)硝酸(suan)及(ji)高氯酸(suan)1m1,加(jia)(jia)熱(re)以加(jia)(jia)速消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解,消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)解液冷(leng)卻后加(jia)(jia)5ml水(shui)(shui)及(ji)5m1草酸(suan)銨溶(rong)(rong)液,加(jia)(jia)熱(re)至(zhi)(zhi)生成三(san)氧化硫(liu)白煙(yan)為止,冷(leng)后加(jia)(jia)水(shui)(shui)使成50ml作為待測溶(rong)(rong)液,同(tong)時(shi)(shi)做試(shi)劑空白。
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(fen)別(bie)置于150ml三角瓶中,加純(chun)水至50ml。
向標(biao)準系列中加(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(rong)液(ye)。如(ru)紫紅色消(xiao)褪(tun)則(ze)應(ying)再加(jia)高錳酸(suan)(suan)鉀溶(rong)液(ye)。各加(jia)幾(ji)粒(li)玻璃(li)珠(zhu),加(jia)熱(re)煮沸,如(ru)紫紅色消(xiao)退,需(xu)(xu)補加(jia)高錳酸(suan)(suan)鉀至煮沸后仍(reng)需(xu)(xu)保(bao)持紫紅色。
冷卻后(hou)向各瓶(ping)中加(jia)1ml 20%尿素溶液(1),然后(hou)滴(di)加(jia)2%亞(ya)硝酸鈉溶液,每加(jia)1滴(di)需充分振搖,直到紫(zi)紅色(se)(se)剛褪去為止。待瓶(ping)中不冒氣泡后(hou)再將(jiang)溶液轉移到50ml比(bi)色(se)(se)管中,用純水稀釋至刻度。
向比(bi)色(se)管各加入2.5ml 1+7硫(liu)酸,0.5ml 1%二苯碳酰二肼(jing),立(li)即搖勻(yun)放(fang)置10min(2)在波(bo)長540nm下用3cm比(bi)色(se)皿(min)以純水作參(can)比(bi)測(ce)定吸光(guang)度值。繪制(zhi)標準曲線(xian)。
鉻(ge)(ge)是維持人體生命活動(dong)的(de)必需元素,能幫助胰島(dao)素促進葡萄糖進入細胞內的(de)效(xiao)率,是重(zhong)要的(de)血糖調(diao)節劑及(ji)促進生長發育的(de)功能。此外,鉻(ge)(ge)是糖尿病(bing)的(de)“克星“,在日常生活中可以多攝取富(fu)含(han)鉻(ge)(ge)的(de)食物。而富(fu)含(han)鉻(ge)(ge)的(de)食物有哪些呢?
鉻是動物和人體(ti)必(bi)不可少(shao)的(de)(de)(de)微量(liang)營養素(su)之一(yi)。其主要作用是幫助維持(chi)身(shen)體(ti)中(zhong)所允許的(de)(de)(de)正常葡萄(tao)糖含(han)量(liang)。飲(yin)食中(zhong)供鉻不足與葡萄(tao)糖和類(lei)脂同化作用的(de)(de)(de)改變有關(guan)。腸胃中(zhong)鉻的(de)(de)(de)吸收(shou)與食品(pin)中(zhong)元素(su)的(de)(de)(de)化學結構有關(guan)。研究表明,飲(yin)食中(zhong)攝人的(de)(de)(de)無機(ji)鉻只有1%被(bei)吸收(shou),鉻一(yi)旦被(bei)吸收(shou),便迅(xun)速離(li)開血液(ye)分布于(yu)各個器官(guan)中(zhong),特別是肝臟,有3價(jia)鉻存在。在所有細胞組織中(zhong)鉻的(de)(de)(de)濃度都隨著(zhu)年齡(ling)的(de)(de)(de)增加而下降(jiang)。吸收(shou)的(de)(de)(de)鉻主要通過腎(shen)臟排泄。人體(ti)的(de)(de)(de)頭發含(han)鉻濃度最(zui)高,約為0.2~2.0毫克/千克。
鉻(ge)的(de)(de)(de)最(zui)好來(lai)源是肉類(lei),尤以肝臟(zang)和(he)(he)其他內(nei)臟(zang),是生物有(you)效性高的(de)(de)(de)鉻(ge)的(de)(de)(de)來(lai)源。啤酒酵母(mu)、未加工的(de)(de)(de)谷物、麩糠、硬果類(lei)、乳酪也提供較多的(de)(de)(de)鉻(ge);軟(ruan)體動物、海藻、紅糖、粗砂糖中的(de)(de)(de)鉻(ge)的(de)(de)(de)含(han)量高于白糖。家禽、魚類(lei)和(he)(he)精(jing)制的(de)(de)(de)谷類(lei)食物含(han)有(you)很少的(de)(de)(de)鉻(ge)。長(chang)期食用(yong)精(jing)制食品(pin)和(he)(he)大(da)量的(de)(de)(de)精(jing)糖,可促進體內(nei)鉻(ge)的(de)(de)(de)排泄(xie)增加,因(yin)此造成鉻(ge)的(de)(de)(de)缺乏。
鉻的(de)豐富來源(yuan)有干酪、蛋白類和肝。
良好來(lai)源有蘋(pin)果皮、香(xiang)蕉、牛肉、啤(pi)酒、面包、紅糖(tang)、黃油、雞、玉(yu)米粉、面粉、土豆、植物油和全麥。
一般(ban)來源有胡蘿卜、青(qing)豆(dou)、柑橘、菠菜和草莓。
微量來源有大(da)部(bu)分(fen)的水果和蔬菜、牛奶及糖。
需要補充鉻的人群(qun)可以多吃點(dian)上面(mian)列舉的食物。
鉻(ge)有助于胰島素促(cu)進(jin)葡萄糖(tang)進(jin)入(ru)細胞內的(de)效率,是血糖(tang)調節劑,可以預防(fang)糖(tang)尿病。大(da)家在日常飲食中注意通過這些食物補充鉻(ge)元(yuan)素,特別是糖(tang)尿病患者,更加(jia)應該增加(jia)鉻(ge)元(yuan)素的(de)攝入(ru)量。