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(zao)在(zai)1766年,在(zai)俄羅斯(si)圣彼(bi)得堡(bao)任化學教(jiao)授(shou)的(de)(de)德國的(de)(de)列曼(man)曾經分(fen)析了(le)它,確定其(qi)中(zhong)含有鉛(qian)。1798年沃克蘭給他找(zhao)到(dao)(dao)的(de)(de)這種灰色(se)針狀金(jin)屬命名為chrom,來(lai)自希臘(la)文chroma(顏色(se))。由此得到(dao)(dao)鉻的(de)(de)拉丁名稱chromium和元素符號(hao)Cr。差不多在(zai)同(tong)一個時期里,克拉普(pu)羅特也從鉻鉛(qian)礦中(zhong)獨立發現了(le)鉻。
我國考古(gu)人員在秦陵挖掘的寶劍(jian)(jian),其(qi)劍(jian)(jian)鋒利無比,原因是劍(jian)(jian)鋒上面(mian)覆蓋了一(yi)層(ceng)鉻(ge),聽起來不算(suan)神(shen)奇(qi),但(dan)是可(ke)以證明幾千年(nian)前我們就發現并使用鉻(ge)了。從秦兵(bing)馬俑二號坑出土的青銅劍(jian)(jian),長86厘米劍(jian)(jian)身上有8個(ge)棱面(mian),極為(wei)對稱均衡。它們歷經(jing)2,000年(nian),從地下出土,卻無蝕無銹,光潔(jie)如(ru)新(xin)。用現代科學方(fang)法檢測分(fen)析,這些青銅劍(jian)(jian)表面(mian)竟(jing)涂有一(yi)層(ceng)厚約10微米的氧化膜,其(qi)中含鉻(ge)2%。
這一發現立(li)即震動了(le)世界,因為這種鉻鹽氧化處理是近代才掌握的(de)先(xian)進(jin)工(gong)藝。據說德國在1937年,美(mei)國在1950年才先(xian)后發明并申請(qing)專利(li),而(er)且只有在一套比較復雜的(de)設備和工(gong)藝流(liu)程下才得以實現。秦人的(de)鑄(zhu)造水平(ping)之高,真是不可思議。
尤為值得(de)稱道的(de)是(shi),這些青銅劍(jian)的(de)韌性(xing)異(yi)常驚(jing)人。有一(yi)口劍(jian),被一(yi)具150公斤(jin)重的(de)陶俑壓彎(wan)(wan)了,彎(wan)(wan)曲度(du)超過45度(du)。當(dang)陶俑被移開(kai)的(de)一(yi)瞬間,奇(qi)跡(ji)發(fa)生(sheng)了,青銅劍(jian)反彈平(ping)直,自(zi)然(ran)還原。這精湛(zhan)的(de)鑄劍(jian)技藝,令人膛目(mu)結舌,卻不知為何(he)。
鋼(gang)鐵工(gong)業中廣泛應用的鉻(ge)鐵合(he)(he)金(jin)(jin)和硅鉻(ge)合(he)(he)金(jin)(jin)是用電爐冶煉的。金(jin)(jin)屬(shu)鉻(ge)生(sheng)產(chan)則采用金(jin)(jin)屬(shu)熱(re)還(huan)原(鋁熱(re))法及電解法。
鋁熱法生產包括從(cong)鉻礦制取氧化(hua)鉻和鋁還(huan)原氧化(hua)鉻制得金(jin)屬(shu)鉻兩(liang)道工序。
氧化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)制取鉻(ge)(ge)(ge)鐵礦磨細至160~200目,配加純堿(jian)(jian)和白云(yun)石,于1050~1150℃下氧化(hua)焙燒(shao),再用(yong)水逆流浸出(chu)(見浸取)和過濾,獲得含(han)Na2CrO4大(da)于 200克(ke)(ke)/升的(de)(de)溶(rong)液。加硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)中和鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)溶(rong)液,使(shi)其(qi)pH為(wei)7~8,濾出(chu)氫(qing)氧化(hua)鋁等雜(za)質后蒸發到(dao)含(han)Na2CrO4大(da)于 450克(ke)(ke)/升,濾出(chu)Na2SO4結(jie)晶(jing)(jing)。溶(rong)液用(yong)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)調整pH為(wei)4±0.2,再濾出(chu)Na2SO4結(jie)晶(jing)(jing),獲得重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)液。濃(nong)縮(suo)溶(rong)液到(dao)約含(han)Na2Cr2O71100克(ke)(ke)/升時,冷(leng)卻濾出(chu)Na2SO4結(jie)晶(jing)(jing),再將溶(rong)液濃(nong)縮(suo)到(dao)含(han)Na2Cr2O71500~1550克(ke)(ke)/升,并于90~100℃保溫(wen)8小(xiao)時,然后冷(leng)卻到(dao)35℃以(yi)下,結(jie)晶(jing)(jing)出(chu)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)。鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)也可用(yong)碳酸(suan)(suan)(suan)法(fa),即在(zai)15~16大(da)氣(qi)壓(ya)下通入含(han)50%CO2的(de)(de)氣(qi)體,析出(chu)的(de)(de)沉(chen)淀為(wei)碳酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O─→Na2Cr2O7+2NaHCO3碳酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)(na)可以(yi)回(hui)收使(shi)用(yong)。此(ci)法(fa)可把(ba)在(zai)焙燒(shao)中配加的(de)(de)純堿(jian)(jian)重(zhong)新回(hui)收一半,較(jiao)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)法(fa)獲得硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)為(wei)有利(li),但鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)不能完(wan)全(quan)轉(zhuan)化(hua)為(wei)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)。
三氧(yang)化二鉻(ge)的制備可用(yong):①氯化銨(an)還(huan)(huan)原法。即在(zai)重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)晶體(ti)中(zhong)配入(ru)一定量的氯化銨(an),混(hun)勻后在(zai)還(huan)(huan)原爐中(zhong)于700~800℃還(huan)(huan)原,然后洗(xi)去NaCl,過(guo)濾(lv)獲得三氧(yang)化二鉻(ge)濾(lv)餅,經過(guo)干(gan)燥、破碎(sui),在(zai)回轉(zhuan)窯中(zhong)于1150~1200℃煅(duan)燒(shao)。用(yong)此法獲得的三氧(yang)化二鉻(ge)呈墨綠色,顆粒較大,純(chun)度高,但生產工序多,并(bing)產生有害氣體(ti) HCl。②煅(duan)燒(shao)鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐法。即把(ba)重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)加(jia)入(ru)反應鍋中(zhong),注入(ru)濃硫酸(suan)(suan)(suan),在(zai)200℃下重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)與硫酸(suan)(suan)(suan)反應生成(cheng)鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐:
Na2Cr2O7+2H2SO4─→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜置后(hou)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐和硫(liu)酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)沉積(ji)成兩層(ceng)。將(jiang)上(shang)部(bu)的(de)硫(liu)酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)舀(yao)出(chu),留(liu)在鍋中的(de)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐再加(jia)熱,用(yong)水洗去(qu)殘留(liu)的(de)硫(liu)酸(suan)(suan)鈉(na),從(cong)底部(bu)放出(chu)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐。鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐在800~950℃下煅燒(shao)(shao)分解,用(yong)水洗去(qu)未分解的(de)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)酐,過(guo)濾獲(huo)得三(san)氧(yang)化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)。用(yong)此(ci)法(fa)工序少(shao),但產(chan)品雜質含量較高。③煅燒(shao)(shao)氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)法(fa)。即將(jiang)含Na2CrO4大于 200克/升(sheng)的(de)溶液加(jia)溫至95℃以上(shang),加(jia)入純凈的(de)硫(liu)化(hua)鈉(na)溶液,攪拌后(hou)生(sheng)成大顆(ke)粒(li)氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)Cr(OH)3沉淀。氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)在回轉窯中于1300℃煅燒(shao)(shao)分解為三(san)氧(yang)化(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)Cr2O3。此(ci)法(fa)工序少(shao),產(chan)品成本低,純度高,但顆(ke)粒(li)細,易損失(shi)。
鋁(lv)熱還(huan)原(yuan)要(yao)求原(yuan)料(liao)含 Cr2O3大(da)于(yu)(yu)99%,含硫低于(yu)(yu)0.02%,含鉛、砷、錫、銻各低于(yu)(yu)0.001%。鋁(lv)粒粒度應(ying)小于(yu)(yu)0.5毫米,鋁(lv)量(liang)應(ying)不大(da)于(yu)(yu)理論量(liang)的98%。用(yong)硝石、鎂(mei)屑和(he)鋁(lv)粒作引火劑。
反應(ying)焓(han)ΔH圏=-65.0千卡/摩(mo)爾(er)(鋁(lv)(lv))。為了保持自熱(re)反應(ying)過程并使金屬(shu)粒與渣(zha)順利(li)分離,ΔH圏至(zhi)少應(ying)為-72千卡/摩(mo)爾(er)(鋁(lv)(lv)),要添加(jia)硝酸(suan)(suan)(suan)鈉、氯(lv)酸(suan)(suan)(suan)鉀、鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐或堿(jian)金屬(shu)重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)等供氧劑(ji)補充熱(re)量;也(ye)可將(jiang)混合料預熱(re)到(dao)350~400℃再行入爐(lu)。還原反應(ying)在(zai)內(nei)砌鎂磚的(de)圓(yuan)錐(zhui)形爐(lu)筒(tong)內(nei)進行。先在(zai)爐(lu)內(nei)加(jia)入部分混合爐(lu)料,在(zai)料面中心加(jia)引火劑(ji),點(dian)燃后在(zai)爐(lu)料開始反應(ying)時(shi),用流槽連續(xu)送(song)入其余爐(lu)料。反應(ying)終止(zhi),冷卻至(zhi)室(shi)溫,拆開爐(lu)筒(tong)取出金屬(shu)錠,噴砂清除表面夾渣(zha)和氧化膜。生(sheng)產大(da)金屬(shu)錠,能提高(gao)鉻(ge)的(de)回(hui)收率,渣(zha)的(de)流動性也(ye)好(hao)。鋁(lv)(lv)熱(re)法可獲(huo)得純度大(da)于98.5%的(de)金屬(shu)鉻(ge),其中含鋁(lv)(lv)不大(da)于0.5%。渣(zha)中含Al2O3高(gao)達90%,可作研磨材料。
電解(jie)法(fa)生產一般用碳素(su)鉻(ge)鐵(tie)作原(yuan)料,采用鉻(ge)銨礬(fan)法(fa)電解(jie)流(liu)(liu)程(圖(tu)2)。把碳素(su)鉻(ge)鐵(tie)粉碎,溶(rong)于電解(jie)陽(yang)極返回液(ye)(ye)、結(jie)晶母(mu)液(ye)(ye)和硫(liu)酸的混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong),過(guo)濾除(chu)去硅(gui)酸鹽等殘渣,濾液(ye)(ye)用硫(liu)酸銨處(chu)理并(bing)除(chu)鐵(tie)。純鉻(ge)銨礬(fan)溶(rong)液(ye)(ye)經陳化(保持30~35℃,放置15日)后(hou),結(jie)晶出純鉻(ge)銨礬(fan)Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純鉻(ge)銨礬(fan)溶(rong)于熱(re)水送(song)入(ru)隔膜電解(jie)槽(cao)電解(jie)。用不(bu)銹鋼(gang)作陰極,鉛銀(yin)合金(jin)(1%Ag)作陽(yang)極,電流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)753安/米2,槽(cao)電壓 4.2伏,電解(jie)液(ye)(ye)溫度(du)(du)(du)52~54℃。應控制通過(guo)電解(jie)液(ye)(ye)進入(ru)陽(yang)極室(shi)的流(liu)(liu)速(su),并(bing)準確地控制溶(rong)液(ye)(ye)的pH為2.1~2.4。平均電流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率 45%,電耗約(yue)18.5千瓦(wa)·時/公斤。產品純度(du)(du)(du)為99.2~99.4%的片狀(zhuang)金(jin)屬(shu)鉻(ge),含氧(yang)(yang)0.3~0.5%,呈脆性。為了提高金(jin)屬(shu)鉻(ge)的純度(du)(du)(du),可(ke)通過(guo)真(zhen)空處(chu)理或氫還原(yuan)降低含氧(yang)(yang)量。用+6價鉻(ge)溶(rong)液(ye)(ye)電解(jie)(電流(liu)(liu)密度(du)(du)(du) 9500安/米2,溫度(du)(du)(du)84~87℃),可(ke)得高純度(du)(du)(du)金(jin)屬(shu)鉻(ge)(含氧(yang)(yang)0.01~0.02%),但電流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率很低(6~7%)。
鉻用(yong)于制(zhi)不銹鋼,汽車(che)零件(jian),工(gong)具,磁(ci)帶和(he)錄像帶等。 鉻鍍(du)在金屬上可以防銹,也叫可多米,堅固美(mei)觀。
鉻可用于(yu)制不銹鋼。紅、綠(lv)寶石的色(se)彩也來自(zi)于(yu)鉻。作為現代科技中最重要的金屬,以(yi)不同百分(fen)比(bi)熔合(he)的鉻鎳鋼千變萬化,種類繁多,令人難以(yi)置信。
鉻(ge)(ge)的(de)毒(du)性(xing)與其存在(zai)的(de)價(jia)(jia)態(tai)有關,六價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)比三價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)毒(du)性(xing)高(gao)100倍,并易(yi)被人體(ti)吸收且在(zai)體(ti)內蓄積,三價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)和(he)六價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)可以相互轉化。天然水不(bu)含鉻(ge)(ge);海水中鉻(ge)(ge)的(de)平均濃度為0.05ug/l;飲用水中更低。鉻(ge)(ge)的(de)污(wu)染源(yuan)有含鉻(ge)(ge)礦石(shi)的(de)加工、金屬(shu)表面(mian)處理、皮(pi)革(ge)鞣制、印(yin)染等排放(fang)的(de)污(wu)水。
鉻(ge)是人(ren)(ren)體(ti)必需的(de)微(wei)量元素。三價的(de)鉻(ge)是對(dui)人(ren)(ren)體(ti)有(you)益(yi)的(de)元素,而六價鉻(ge)是有(you)毒的(de)。人(ren)(ren)體(ti)對(dui)無機鉻(ge)的(de)吸收利(li)用率極低(di),不到1%;人(ren)(ren)體(ti)對(dui)有(you)機鉻(ge)的(de)利(li)用率可達10-25%。鉻(ge)在天然食(shi)品中(zhong)的(de)含量較(jiao)低(di)、均以(yi)三價的(de)形式存在。
確切地說,鉻的生理功能是與其它控制(zhi)代謝的物(wu)質一起配(pei)合起作用,如激素、胰島素、各(ge)種酶類、細胞的基因物(wu)質(DNA和RNA)等。
工業上(shang)使(shi)用的鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)(shi)為(wei)鉻(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang),屬(shu)尖(jian)晶石(shi)(shi)(shi)(MgO·Al2O3)和(he)磁(ci)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(FeO·Fe2O3)類,其通用化學式是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由于(yu)(yu)二價元素(Mg2+、Fe2+、Zn2+ )和(he)三價元素(Al3+、Fe3+、Cr3+)相互置換,可以(yi)出(chu)現各種不(bu)(bu)同成(cheng)分的礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)(shi)。除主(zhu)成(cheng)分FeO及(ji)Cr2O3外,一般(ban)含有不(bu)(bu)同成(cheng)分的 MgO、Al2O3 及(ji)其他雜質。礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)(shi)結構組成(cheng)對(dui)使(shi)用有明(ming)顯(xian)影響,如鉻(ge)尖(jian)晶石(shi)(shi)(shi)比(bi)鉻(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(FeO·Cr2O3)難于(yu)(yu)還原;含蛇紋石(shi)(shi)(shi)的鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)(shi),若其中(zhong)揮(hui)發物大(da)于(yu)(yu) 2%,用它制造(zao)的鉻(ge)質耐火磚在加(jia)熱到1000℃時(shi),會因釋放結晶水而(er)炸(zha)裂(lie)。
美國(guo)1978年耗用鉻鐵礦(kuang)917000噸(dun),其(qi)用途(tu)分(fen)配如下:冶金61%,化工21%,耐火材料18%。1981年倫(lun)敦(dun)市場鉻礦(kuang)石價格:土(tu)耳其(qi)礦(kuang)(48%Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美元/噸(dun),南非(阿扎尼亞)鉻礦(kuang)(44%Cr2O3)60~70美元/噸(dun)。
由于(yu)鉻(ge)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)性脆,作(zuo)(zuo)為(wei)金(jin)(jin)(jin)屬材料(liao)(liao)使用(yong)(yong)還在研究(jiu)中,鉻(ge)主(zhu)要以鐵合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(如鉻(ge)鐵)形式用(yong)(yong)于(yu)生產不銹鋼及(ji)各(ge)種合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼。金(jin)(jin)(jin)屬鉻(ge)用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、鈷合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、鈦(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)及(ji)高溫合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、電阻發熱合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)等的添加劑。氧(yang)化鉻(ge)用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)耐(nai)(nai)(nai)光(guang)、耐(nai)(nai)(nai)熱的涂料(liao)(liao),也(ye)可用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)磨料(liao)(liao),玻璃(li)、陶瓷的著色(se)劑,化學(xue)合(he)(he)成的催(cui)化劑。堿(jian)式硫酸(suan)鉻(ge)(三(san)價鉻(ge)鹽)用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)皮革的鞣劑。鉻(ge)礬、重(zhong)鉻(ge)酸(suan)鹽用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)織物染色(se)的媒(mei)染劑、浸漬(zi)劑及(ji)各(ge)種顏料(liao)(liao)。鍍鉻(ge)和滲鉻(ge)可使鋼鐵和銅、鋁等金(jin)(jin)(jin)屬形成抗腐蝕的表(biao)層,并且光(guang)亮美觀,大量用(yong)(yong)于(yu)家具、汽車(che)、建筑等工業。此(ci)外,鉻(ge)礦石還大量用(yong)(yong)于(yu)制作(zuo)(zuo)耐(nai)(nai)(nai)火材料(liao)(liao)。
鉻(ge)(ge)(ge)是人(ren)體(ti)內(nei)(nei)必需的(de)微(wei)量元素之一(yi),它(ta)在(zai)維持(chi)人(ren)體(ti)健(jian)康方(fang)面起關鍵(jian)作用。鉻(ge)(ge)(ge)對人(ren)體(ti)十(shi)分有利的(de)微(wei)量元素,不應該被(bei)忽視(shi),它(ta)是正常(chang)生長發育和調節血糖的(de)重要(yao)元素。鉻(ge)(ge)(ge)在(zai)人(ren)體(ti)內(nei)(nei)的(de)含量約為7毫克,主要(yao)分布于骨骼、皮膚、腎上(shang)腺、大腦和肌肉(rou)之中(zhong)。那么,鉻(ge)(ge)(ge)元素對人(ren)體(ti)到底(di)有什么樣的(de)作用呢(ni)?
隨著年齡的(de)增長而逐漸減少(shao),鉻的(de)需要量很少(shao),鉻作(zuo)為一種(zhong)必要的(de)微量營養元素在所有胰島素調(diao)節(jie)(jie)活動中起重(zhong)要作(zuo)用,它能(neng)幫助(zhu)胰島素促(cu)進(jin)葡(pu)萄(tao)糖進(jin)入細胞內的(de)效率,是(shi)重(zhong)要的(de)血糖調(diao)節(jie)(jie)劑。在血糖調(diao)節(jie)(jie)方(fang)面,特別(bie)是(shi)對糖尿病患者而言(yan)有著重(zhong)要的(de)作(zuo)用。它有助(zhu)于生長發育,并對血液中的(de)膽固醇濃度也有控制作(zuo)用,缺乏時可能(neng)會導致(zhi)心臟疾病。
當(dang)缺乏(fa)鉻時,就(jiu)很容易表(biao)現出糖(tang)代謝(xie)失調,如不及(ji)時補(bu)充這種元素,就(jiu)會患糖(tang)尿(niao)病(bing),誘發(fa)冠狀動(dong)脈硬化導致(zhi)心血管病(bing),嚴重的會導致(zhi)白內障(zhang)、失明、尿(niao)毒癥等并發(fa)癥。
鉻(ge)還是(shi)葡萄糖耐量因子的(de)組成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分,它可(ke)促進(jin)(jin)胰(yi)(yi)島素(su)(su)在(zai)體(ti)(ti)內(nei)充分地發(fa)揮作用。在(zai)生(sheng)(sheng)理(li)上對機(ji)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)(sheng)長發(fa)育來說,胰(yi)(yi)島素(su)(su)和(he)生(sheng)(sheng)長激素(su)(su)同等重要(yao),缺一不可(ke)。胰(yi)(yi)島素(su)(su)在(zai)人體(ti)(ti)內(nei)的(de)作用非常大,既是(shi)體(ti)(ti)內(nei)重要(yao)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)激素(su)(su)可(ke)促進(jin)(jin)葡萄糖的(de)攝(she)取、貯(zhu)存(cun)和(he)利用,又可(ke)促進(jin)(jin)脂肪酸的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng),還能促進(jin)(jin)蛋白質的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)和(he)貯(zhu)存(cun)。因此,青少(shao)年想健康、科學的(de)成(cheng)(cheng)長發(fa)育,一定不能缺少(shao)鉻(ge)。
有(you)一(yi)些人聽說自己缺鉻(ge)(ge)(ge)(ge),就盲目補鉻(ge)(ge)(ge)(ge)。把高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)食物當(dang)做營養品來長期服用,使人體處(chu)在(zai)(zai)一(yi)個(ge)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的狀(zhuang)態。其(qi)(qi)實盲目地補鉻(ge)(ge)(ge)(ge)是不可取的,如果攝取過量鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的毒(du)(du)(du)性與其(qi)(qi)存在(zai)(zai)的價態有(you)極大(da)(da)的關系,六價鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的毒(du)(du)(du)性比三價鉻(ge)(ge)(ge)(ge)高(gao)(gao)約100倍,但不同(tong)化合(he)物毒(du)(du)(du)性不同(tong)。六價鉻(ge)(ge)(ge)(ge)化合(he)物在(zai)(zai)高(gao)(gao)濃度時具有(you)明顯(xian)的局部刺激作(zuo)用和腐蝕作(zuo)用,低濃度時為(wei)(wei)常見的致癌(ai)物質(zhi)。在(zai)(zai)食物中大(da)(da)多為(wei)(wei)三價鉻(ge)(ge)(ge)(ge),其(qi)(qi)口服毒(du)(du)(du)性很低,可能是由(you)于其(qi)(qi)吸收非常少。
鉻雖然人體需要量(liang)很(hen)少,但作(zuo)用很(hen)大。它是使胰(yi)島素起(qi)作(zuo)用的(de)一種(zhong)重要元素。糖尿病人存在缺(que)鉻和(he)缺(que)鋅的(de)問題,并且有并發癥(zheng)時患(huan)者的(de)鉻、鋅含(han)量(liang)均顯著低于無(wu)并發癥(zheng)患(huan)者。三價鉻可以改善胰(yi)島素的(de)敏感(gan)性。
含(han)鉻量比(bi)(bi)較高(gao)的(de)食(shi)(shi)物有主要是一些粗糧,如我們通常(chang)食(shi)(shi)用的(de)小(xiao)麥、花生(sheng)、蘑(mo)菇等等,另(ling)外胡(hu)椒、以(yi)及動物的(de)肝臟、牛(niu)肉、雞蛋、紅糖、乳制品等都(dou)是含(han)有鉻元(yuan)素比(bi)(bi)較高(gao)的(de)食(shi)(shi)品。多吃這些食(shi)(shi)品,就能保證人體的(de)鉻元(yuan)素的(de)充足。當然,前(qian)提是保證流失不會過多。
提(ti)起近視,許(xu)多(duo)人常將其歸咎于不良用(yong)眼,如看書距離不當,光太暗(an),持久用(yong)眼等。但(dan)飲食不當也是(shi)誘發青少年近視的原因之一(yi)。
美(mei)國(guo)紐(niu)約大學研(yan)究員貝蘭博(bo)士對大量(liang)(liang)青少年近(jin)視病例(li)進行研(yan)究之后指出,體(ti)內缺(que)乏微量(liang)(liang)元素(su)(su)鉻與(yu)近(jin)視的(de)(de)形成有(you)一定的(de)(de)關系。鉻元素(su)(su)在人(ren)體(ti)中與(yu)球蛋白結合,為球蛋白正常(chang)代(dai)謝(xie)必需(xu)。在糖與(yu)脂肪的(de)(de)代(dai)謝(xie)中,鉻協助胰(yi)島素(su)(su)發揮重(zhong)要的(de)(de)生理作用。處于(yu)(yu)生長發育(yu)旺(wang)盛時(shi)期的(de)(de)青少年,鉻的(de)(de)需(xu)求比成人(ren)大。鉻主要存在于(yu)(yu)粗糧、紅糖、蔬菜(cai)及水果等食物(wu)中,有(you)些家長不注意食物(wu)搭配,長期給(gei)孩子吃一些精細(xi)食物(wu),從而(er)造成缺(que)鉻,眼睛晶體(ti)滲透壓的(de)(de)變化,使晶狀體(ti)變凸,屈光度(du)增加(jia),產生近(jin)視。
鉻的測(ce)定(ding)濕(shi)式消(xiao)解法:準確(que)稱(cheng)取1.0~2.0g樣品,置于(yu)消(xiao)解瓶中(zhong),同時做(zuo)試(shi)劑空(kong)白(bai)。如(ru)(ru)為(wei)干燥固體樣品,可酌加(jia)(jia)(jia)(jia)適(shi)量(liang)的水(shui)(shui),使(shi)含(han)水(shui)(shui)約(yue)75%以上,加(jia)(jia)(jia)(jia)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸10~15m1,混合放置,然后(hou)(hou)徐(xu)徐(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)。待激烈(lie)反應停止(zhi)并冷(leng)(leng)卻后(hou)(hou),加(jia)(jia)(jia)(jia)硫酸5~7.5m1,再徐(xu)徐(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)。如(ru)(ru)消(xiao)解過程中(zhong)有大量(liang)氣泡可加(jia)(jia)(jia)(jia)辛醇2~3滴(di)。溶(rong)(rong)液(ye)如(ru)(ru)變為(wei)暗色時,再加(jia)(jia)(jia)(jia)2~3ml硝(xiao)(xiao)(xiao)酸繼(ji)續加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re),至產生三氧化(hua)硫白(bai)煙而溶(rong)(rong)液(ye)呈(cheng)現淡黃色或無色時消(xiao)解完成。若消(xiao)解不完全可再加(jia)(jia)(jia)(jia)少量(liang)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸及高氯酸1m1,加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)以加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)消(xiao)解,消(xiao)解液(ye)冷(leng)(leng)卻后(hou)(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)5ml水(shui)(shui)及5m1草酸銨溶(rong)(rong)液(ye),加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)至生成三氧化(hua)硫白(bai)煙為(wei)止(zhi),冷(leng)(leng)后(hou)(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)水(shui)(shui)使(shi)成50ml作為(wei)待測(ce)溶(rong)(rong)液(ye),同時做(zuo)試(shi)劑空(kong)白(bai)。
吸取鉻(ge)標(biao)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,加純水至50ml。
向標(biao)準系列中(zhong)加(jia)(jia)0.5ml 1+1硫酸(suan),0.5ml 1+1磷酸(suan)及2~3滴6%高錳酸(suan)鉀溶液(ye)。如紫紅色消褪則應再加(jia)(jia)高錳酸(suan)鉀溶液(ye)。各加(jia)(jia)幾粒玻璃珠,加(jia)(jia)熱煮沸(fei),如紫紅色消退(tui),需(xu)補加(jia)(jia)高錳酸(suan)鉀至(zhi)煮沸(fei)后仍(reng)需(xu)保持(chi)紫紅色。
冷卻后(hou)(hou)向(xiang)各瓶(ping)(ping)中(zhong)加1ml 20%尿素溶(rong)(rong)液(1),然后(hou)(hou)滴(di)加2%亞硝酸鈉溶(rong)(rong)液,每加1滴(di)需充分振搖,直到(dao)紫紅色剛褪去為(wei)止。待瓶(ping)(ping)中(zhong)不冒氣泡后(hou)(hou)再(zai)將(jiang)溶(rong)(rong)液轉移到(dao)50ml比色管中(zhong),用(yong)純水(shui)稀釋至刻度(du)。
向比色管各加入2.5ml 1+7硫酸(suan),0.5ml 1%二苯碳酰(xian)二肼,立即搖勻放置10min(2)在波長(chang)540nm下用(yong)3cm比色皿以純水作(zuo)參比測定吸(xi)光度值。繪(hui)制(zhi)標準曲線。
鉻是維持人體生(sheng)命活(huo)動的必需元素(su),能幫助胰(yi)島素(su)促進葡萄(tao)糖進入細胞內的效率,是重要(yao)的血糖調節(jie)劑及促進生(sheng)長發育的功能。此外,鉻是糖尿病(bing)的“克星“,在日常(chang)生(sheng)活(huo)中可以多攝取富含鉻的食(shi)物。而富含鉻的食(shi)物有哪些呢?
鉻(ge)是(shi)動物(wu)和人體必不(bu)可少的(de)微(wei)量(liang)營養素之(zhi)一。其主(zhu)(zhu)要作用是(shi)幫助(zhu)維持身體中(zhong)(zhong)所允許(xu)的(de)正常葡萄糖(tang)含量(liang)。飲(yin)食(shi)中(zhong)(zhong)供(gong)鉻(ge)不(bu)足與葡萄糖(tang)和類(lei)脂同化作用的(de)改(gai)變有(you)關。腸胃中(zhong)(zhong)鉻(ge)的(de)吸(xi)收(shou)與食(shi)品中(zhong)(zhong)元素的(de)化學結構有(you)關。研(yan)究表(biao)明(ming),飲(yin)食(shi)中(zhong)(zhong)攝人的(de)無機鉻(ge)只有(you)1%被吸(xi)收(shou),鉻(ge)一旦被吸(xi)收(shou),便迅速離開血液分布于各個器(qi)官中(zhong)(zhong),特(te)別(bie)是(shi)肝臟(zang),有(you)3價(jia)鉻(ge)存在。在所有(you)細胞組(zu)織中(zhong)(zhong)鉻(ge)的(de)濃(nong)(nong)度(du)都隨著年齡的(de)增加(jia)而下降。吸(xi)收(shou)的(de)鉻(ge)主(zhu)(zhu)要通過腎(shen)臟(zang)排(pai)泄。人體的(de)頭(tou)發含鉻(ge)濃(nong)(nong)度(du)最(zui)高,約為(wei)0.2~2.0毫克/千(qian)克。
鉻(ge)(ge)的(de)(de)最好來源是(shi)(shi)肉類(lei),尤以肝臟(zang)和(he)(he)其他內(nei)臟(zang),是(shi)(shi)生物有(you)效性高的(de)(de)鉻(ge)(ge)的(de)(de)來源。啤酒酵(jiao)母、未加工的(de)(de)谷物、麩糠、硬果(guo)類(lei)、乳酪(lao)也提(ti)供較多的(de)(de)鉻(ge)(ge);軟(ruan)體動(dong)物、海藻、紅糖(tang)(tang)、粗砂糖(tang)(tang)中的(de)(de)鉻(ge)(ge)的(de)(de)含(han)(han)量高于白糖(tang)(tang)。家禽(qin)、魚類(lei)和(he)(he)精(jing)制的(de)(de)谷類(lei)食物含(han)(han)有(you)很少的(de)(de)鉻(ge)(ge)。長期食用精(jing)制食品和(he)(he)大量的(de)(de)精(jing)糖(tang)(tang),可(ke)促(cu)進體內(nei)鉻(ge)(ge)的(de)(de)排(pai)泄增加,因此造(zao)成鉻(ge)(ge)的(de)(de)缺乏。
鉻的(de)豐(feng)富來源有干酪、蛋白類和(he)肝。
良好來(lai)源有蘋(pin)果皮、香蕉(jiao)、牛肉、啤酒(jiu)、面包、紅(hong)糖、黃油、雞、玉米(mi)粉、面粉、土(tu)豆、植物油和全麥(mai)。
一般來源有胡蘿卜、青豆(dou)、柑(gan)橘(ju)、菠(bo)菜和草莓。
微量(liang)來源有大部分的水果(guo)和蔬菜、牛(niu)奶(nai)及糖。
需要補充(chong)鉻的人群(qun)可(ke)以多吃點上(shang)面(mian)列舉的食物。
鉻(ge)(ge)有助于胰(yi)島素(su)促進葡萄(tao)糖(tang)進入細(xi)胞內的效率,是血糖(tang)調節劑,可以(yi)預(yu)防糖(tang)尿病。大家(jia)在日(ri)常飲食(shi)中注意通過這些食(shi)物補充鉻(ge)(ge)元素(su),特(te)別是糖(tang)尿病患者(zhe),更加應該(gai)增加鉻(ge)(ge)元素(su)的攝入量。