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,在俄羅斯(si)圣彼得(de)堡任化學教授的(de)德國(guo)的(de)列曼曾經分析了它,確定(ding)其中含有鉛。1798年沃(wo)克(ke)蘭給他找到的(de)這種灰色針狀金屬(shu)命(ming)名為(wei)chrom,來(lai)自希臘文chroma(顏色)。由(you)此得(de)到鉻的(de)拉(la)丁名稱chromium和元素符號(hao)Cr。差不(bu)多(duo)在同一(yi)個時(shi)期里,克(ke)拉(la)普羅特也從鉻鉛礦中獨立(li)發(fa)現(xian)了鉻。
我國考古人員(yuan)在(zai)秦(qin)陵挖(wa)掘的寶(bao)劍(jian),其劍(jian)鋒(feng)利無比,原因(yin)是(shi)劍(jian)鋒(feng)上面覆蓋了一層鉻(ge),聽(ting)起(qi)來不算(suan)神奇,但是(shi)可以證明幾千年(nian)(nian)前(qian)我們(men)就發(fa)現(xian)并使用鉻(ge)了。從秦(qin)兵馬俑二號(hao)坑出土(tu)的青(qing)(qing)銅劍(jian),長86厘米(mi)劍(jian)身上有8個棱面,極為(wei)對稱(cheng)均衡。它們(men)歷經2,000年(nian)(nian),從地(di)下出土(tu),卻無蝕(shi)無銹,光潔如新。用現(xian)代科學方法檢測分(fen)析,這些(xie)青(qing)(qing)銅劍(jian)表面竟涂有一層厚約(yue)10微米(mi)的氧化(hua)膜,其中含鉻(ge)2%。
這一(yi)發(fa)現(xian)立(li)即(ji)震動了世界(jie),因為(wei)這種鉻鹽氧(yang)化處(chu)理是近代才(cai)掌握(wo)的(de)先進工藝(yi)。據說德(de)國在(zai)1937年,美國在(zai)1950年才(cai)先后發(fa)明并(bing)申請專利(li),而且只有在(zai)一(yi)套比較復雜的(de)設備(bei)和工藝(yi)流程下(xia)才(cai)得以(yi)實(shi)現(xian)。秦人的(de)鑄造(zao)水(shui)平之(zhi)高(gao),真(zhen)是不可思議。
尤為值得稱道(dao)的(de)是,這(zhe)些青銅(tong)劍(jian)的(de)韌性異常驚(jing)人(ren)。有(you)一(yi)口(kou)劍(jian),被一(yi)具150公(gong)斤重的(de)陶(tao)俑壓彎了,彎曲度超(chao)過45度。當(dang)陶(tao)俑被移開的(de)一(yi)瞬間,奇跡(ji)發生了,青銅(tong)劍(jian)反(fan)彈平(ping)直,自然還原。這(zhe)精湛的(de)鑄劍(jian)技藝,令(ling)人(ren)膛目結舌,卻不(bu)知為何。
鋼鐵(tie)工業(ye)中(zhong)廣(guang)泛應(ying)用的鉻(ge)鐵(tie)合金和硅鉻(ge)合金是用電爐(lu)冶煉的。金屬鉻(ge)生(sheng)產則采用金屬熱還原(鋁熱)法及電解法。
鋁熱(re)法生產包括從鉻(ge)礦制(zhi)取氧化鉻(ge)和鋁還原氧化鉻(ge)制(zhi)得金屬鉻(ge)兩道工序(xu)。
氧(yang)化鉻(ge)(ge)(ge)制取鉻(ge)(ge)(ge)鐵礦磨(mo)細至160~200目,配(pei)加(jia)純堿和(he)白云石,于(yu)(yu)(yu)1050~1150℃下(xia)氧(yang)化焙燒,再(zai)用水(shui)逆流浸(jin)出(見浸(jin)取)和(he)過濾,獲得含Na2CrO4大于(yu)(yu)(yu) 200克/升的(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。加(jia)硫(liu)酸(suan)中和(he)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)溶(rong)(rong)液(ye)(ye),使(shi)其pH為(wei)7~8,濾出氫(qing)氧(yang)化鋁(lv)等(deng)雜(za)質后(hou)蒸發到(dao)含Na2CrO4大于(yu)(yu)(yu) 450克/升,濾出Na2SO4結(jie)晶。溶(rong)(rong)液(ye)(ye)用硫(liu)酸(suan)調整(zheng)pH為(wei)4±0.2,再(zai)濾出Na2SO4結(jie)晶,獲得重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。濃縮溶(rong)(rong)液(ye)(ye)到(dao)約含Na2Cr2O71100克/升時,冷卻濾出Na2SO4結(jie)晶,再(zai)將溶(rong)(rong)液(ye)(ye)濃縮到(dao)含Na2Cr2O71500~1550克/升,并于(yu)(yu)(yu)90~100℃保(bao)溫8小時,然后(hou)冷卻到(dao)35℃以下(xia),結(jie)晶出重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)。鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)轉化成重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)也可(ke)用碳酸(suan)法(fa),即在15~16大氣壓下(xia)通入含50%CO2的(de)氣體(ti),析出的(de)沉淀(dian)為(wei)碳酸(suan)氫(qing)鈉(na)(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O─→Na2Cr2O7+2NaHCO3碳酸(suan)氫(qing)鈉(na)(na)可(ke)以回(hui)收(shou)(shou)使(shi)用。此法(fa)可(ke)把在焙燒中配(pei)加(jia)的(de)純堿重(zhong)新回(hui)收(shou)(shou)一(yi)半,較硫(liu)酸(suan)法(fa)獲得硫(liu)酸(suan)鈉(na)(na)為(wei)有利,但鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)不能完全轉化為(wei)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)。
三氧(yang)化(hua)二(er)(er)鉻(ge)(ge)的(de)(de)制備可用:①氯化(hua)銨(an)還(huan)(huan)原(yuan)法(fa)。即在(zai)(zai)重(zhong)鉻(ge)(ge)酸鈉(na)晶體(ti)中配入一定量的(de)(de)氯化(hua)銨(an),混勻后在(zai)(zai)還(huan)(huan)原(yuan)爐中于700~800℃還(huan)(huan)原(yuan),然后洗去NaCl,過(guo)濾獲(huo)得三氧(yang)化(hua)二(er)(er)鉻(ge)(ge)濾餅,經過(guo)干燥、破碎(sui),在(zai)(zai)回轉窯中于1150~1200℃煅燒。用此法(fa)獲(huo)得的(de)(de)三氧(yang)化(hua)二(er)(er)鉻(ge)(ge)呈墨綠色,顆粒較大(da),純(chun)度高(gao),但生產工序多,并產生有害氣體(ti) HCl。②煅燒鉻(ge)(ge)酸酐法(fa)。即把重(zhong)鉻(ge)(ge)酸鈉(na)加入反應鍋中,注入濃硫酸,在(zai)(zai)200℃下重(zhong)鉻(ge)(ge)酸鈉(na)與硫酸反應生成鉻(ge)(ge)酸酐:
Na2Cr2O7+2H2SO4─→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜(jing)置后鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)和硫酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)沉積成(cheng)(cheng)兩層(ceng)。將(jiang)上(shang)部的(de)硫酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)舀出,留在鍋中(zhong)的(de)鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)再加(jia)(jia)熱,用(yong)(yong)水(shui)洗去(qu)殘留的(de)硫酸(suan)(suan)鈉(na),從底(di)部放出鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)。鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan)在800~950℃下煅(duan)燒分(fen)解(jie),用(yong)(yong)水(shui)洗去(qu)未分(fen)解(jie)的(de)鉻(ge)酸(suan)(suan)酐(gan),過濾獲得(de)三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)二鉻(ge)。用(yong)(yong)此法(fa)(fa)工(gong)序少(shao),但產(chan)品雜質含量較(jiao)高。③煅(duan)燒氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉻(ge)法(fa)(fa)。即將(jiang)含Na2CrO4大(da)于 200克/升的(de)溶(rong)液(ye)加(jia)(jia)溫至(zhi)95℃以上(shang),加(jia)(jia)入純(chun)凈(jing)的(de)硫化(hua)鈉(na)溶(rong)液(ye),攪(jiao)拌后生(sheng)成(cheng)(cheng)大(da)顆粒氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉻(ge)Cr(OH)3沉淀。氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉻(ge)在回轉窯(yao)中(zhong)于1300℃煅(duan)燒分(fen)解(jie)為三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)二鉻(ge)Cr2O3。此法(fa)(fa)工(gong)序少(shao),產(chan)品成(cheng)(cheng)本(ben)低,純(chun)度(du)高,但顆粒細,易損失。
鋁熱還原要求原料含(han)(han) Cr2O3大(da)于(yu)99%,含(han)(han)硫低于(yu)0.02%,含(han)(han)鉛、砷、錫、銻各低于(yu)0.001%。鋁粒(li)粒(li)度應(ying)小(xiao)于(yu)0.5毫米,鋁量應(ying)不大(da)于(yu)理論量的(de)98%。用(yong)硝石、鎂(mei)屑和鋁粒(li)作引火劑。
反應(ying)焓ΔH圏=-65.0千(qian)(qian)卡/摩爾(er)(鋁(lv))。為了保持自熱反應(ying)過(guo)程并(bing)使金(jin)屬(shu)(shu)(shu)粒(li)與渣(zha)(zha)順利分離(li),ΔH圏至少應(ying)為-72千(qian)(qian)卡/摩爾(er)(鋁(lv)),要(yao)添加硝酸鈉、氯酸鉀、鉻(ge)酸酐(gan)或堿金(jin)屬(shu)(shu)(shu)重鉻(ge)酸鹽等供氧(yang)劑(ji)補充熱量;也可將混合(he)料(liao)(liao)預熱到350~400℃再行(xing)入(ru)(ru)爐(lu)(lu)。還原反應(ying)在(zai)內(nei)(nei)砌鎂磚的(de)(de)圓錐形爐(lu)(lu)筒內(nei)(nei)進行(xing)。先在(zai)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)加入(ru)(ru)部分混合(he)爐(lu)(lu)料(liao)(liao),在(zai)料(liao)(liao)面中心加引火劑(ji),點燃(ran)后在(zai)爐(lu)(lu)料(liao)(liao)開(kai)始(shi)反應(ying)時,用流槽連續送入(ru)(ru)其(qi)(qi)余爐(lu)(lu)料(liao)(liao)。反應(ying)終止,冷卻至室(shi)溫,拆開(kai)爐(lu)(lu)筒取出金(jin)屬(shu)(shu)(shu)錠,噴(pen)砂清除表面夾渣(zha)(zha)和(he)氧(yang)化膜。生產(chan)大金(jin)屬(shu)(shu)(shu)錠,能提高鉻(ge)的(de)(de)回(hui)收率,渣(zha)(zha)的(de)(de)流動性也好。鋁(lv)熱法(fa)可獲得純度大于98.5%的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)鉻(ge),其(qi)(qi)中含鋁(lv)不大于0.5%。渣(zha)(zha)中含Al2O3高達90%,可作研(yan)磨材料(liao)(liao)。
電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)法(fa)生產一般用碳素鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵作原(yuan)料,采用鉻(ge)(ge)(ge)(ge)銨礬(fan)(fan)法(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)流(liu)(liu)程(圖2)。把碳素鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵粉碎,溶于電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)陽極返(fan)回液(ye)、結晶母液(ye)和(he)硫酸(suan)的(de)(de)混合溶液(ye)中(zhong),過(guo)濾除去硅酸(suan)鹽等殘渣(zha),濾液(ye)用硫酸(suan)銨處理(li)并除鐵。純鉻(ge)(ge)(ge)(ge)銨礬(fan)(fan)溶液(ye)經陳化(保持30~35℃,放置(zhi)15日)后,結晶出純鉻(ge)(ge)(ge)(ge)銨礬(fan)(fan)Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純鉻(ge)(ge)(ge)(ge)銨礬(fan)(fan)溶于熱水送(song)入隔膜電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)。用不銹鋼(gang)作陰極,鉛銀合金(1%Ag)作陽極,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度753安(an)/米2,槽電(dian)(dian)(dian)(dian)壓 4.2伏,電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)溫度52~54℃。應控制通過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)進入陽極室的(de)(de)流(liu)(liu)速,并準確地控制溶液(ye)的(de)(de)pH為(wei)2.1~2.4。平均電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)率 45%,電(dian)(dian)(dian)(dian)耗約(yue)18.5千瓦·時/公斤。產品(pin)純度為(wei)99.2~99.4%的(de)(de)片狀金屬(shu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge),含氧0.3~0.5%,呈脆性(xing)。為(wei)了提高金屬(shu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)純度,可通過(guo)真空(kong)處理(li)或氫(qing)還原(yuan)降低含氧量。用+6價鉻(ge)(ge)(ge)(ge)溶液(ye)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度 9500安(an)/米2,溫度84~87℃),可得高純度金屬(shu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(含氧0.01~0.02%),但電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)率很(hen)低(6~7%)。
鉻(ge)用于制不(bu)銹鋼,汽車零件,工具(ju),磁帶(dai)和錄像帶(dai)等。 鉻(ge)鍍在金(jin)屬上可(ke)以防銹,也(ye)叫(jiao)可(ke)多米,堅固美觀。
鉻可用(yong)于制不(bu)銹鋼。紅、綠(lv)寶石的(de)色(se)彩也來自(zi)于鉻。作為現代科技中最重要的(de)金屬,以不(bu)同百(bai)分比(bi)熔(rong)合(he)的(de)鉻鎳鋼千變萬化,種類繁多,令人難以置信。
鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)毒性與其(qi)存在(zai)的(de)(de)價(jia)態有(you)關,六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)比三價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)毒性高100倍,并易被人(ren)體吸收且在(zai)體內(nei)蓄積,三價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)和六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)可以相互轉化。天然水(shui)不含鉻(ge)(ge)(ge);海水(shui)中鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)平均濃(nong)度為0.05ug/l;飲用水(shui)中更低。鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)污染(ran)源有(you)含鉻(ge)(ge)(ge)礦石的(de)(de)加(jia)工、金屬表(biao)面處理(li)、皮革鞣(rou)制、印染(ran)等排放(fang)的(de)(de)污水(shui)。
鉻(ge)是(shi)人(ren)體必需的(de)微量元素(su)。三(san)價(jia)(jia)的(de)鉻(ge)是(shi)對(dui)人(ren)體有(you)益的(de)元素(su),而(er)六價(jia)(jia)鉻(ge)是(shi)有(you)毒的(de)。人(ren)體對(dui)無機鉻(ge)的(de)吸收利用率(lv)極低,不到1%;人(ren)體對(dui)有(you)機鉻(ge)的(de)利用率(lv)可達(da)10-25%。鉻(ge)在天然食品中的(de)含量較(jiao)低、均以三(san)價(jia)(jia)的(de)形式存(cun)在。
確切(qie)地(di)說,鉻的生(sheng)理功能是與其它控制代謝(xie)的物(wu)質一起(qi)配合起(qi)作用,如激(ji)素(su)、胰(yi)島素(su)、各種(zhong)酶類、細胞的基因物(wu)質(DNA和RNA)等。
工業(ye)上(shang)使用的鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)為(wei)鉻(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang),屬尖晶(jing)石(shi)(shi)(MgO·Al2O3)和(he)磁鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(FeO·Fe2O3)類(lei),其(qi)通(tong)用化學式(shi)是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由于(yu)(yu)二(er)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,可以出(chu)現各種不(bu)同成分(fen)的礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)。除(chu)主成分(fen)FeO及Cr2O3外,一般(ban)含有(you)不(bu)同成分(fen)的 MgO、Al2O3 及其(qi)他雜質。礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi)結構組成對(dui)使用有(you)明顯(xian)影響,如鉻(ge)尖晶(jing)石(shi)(shi)比鉻(ge)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(FeO·Cr2O3)難于(yu)(yu)還(huan)原;含蛇紋石(shi)(shi)的鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)(shi),若其(qi)中揮(hui)發(fa)物大于(yu)(yu) 2%,用它制(zhi)造的鉻(ge)質耐火(huo)磚在加熱到1000℃時,會因釋放結晶(jing)水而炸裂。
美(mei)(mei)國1978年耗用鉻(ge)鐵(tie)礦917000噸(dun),其用途(tu)分配如下(xia):冶金61%,化工21%,耐火(huo)材料18%。1981年倫敦市場鉻(ge)礦石(shi)價(jia)格:土耳其礦(48%Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美(mei)(mei)元(yuan)/噸(dun),南非(阿扎尼亞)鉻(ge)礦(44%Cr2O3)60~70美(mei)(mei)元(yuan)/噸(dun)。
由于(yu)(yu)鉻(ge)合(he)金(jin)(jin)(jin)性脆,作為(wei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)使(shi)用(yong)(yong)還(huan)在研究中,鉻(ge)主要以鐵合(he)金(jin)(jin)(jin)(如鉻(ge)鐵)形(xing)式(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)生產(chan)不銹鋼(gang)及各種合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)鉻(ge)用(yong)(yong)作鋁合(he)金(jin)(jin)(jin)、鈷合(he)金(jin)(jin)(jin)、鈦合(he)金(jin)(jin)(jin)及高溫合(he)金(jin)(jin)(jin)、電(dian)阻發熱合(he)金(jin)(jin)(jin)等(deng)的(de)添加劑(ji)(ji)(ji)。氧化鉻(ge)用(yong)(yong)作耐(nai)光(guang)、耐(nai)熱的(de)涂料(liao),也可用(yong)(yong)作磨料(liao),玻璃、陶(tao)瓷的(de)著(zhu)色劑(ji)(ji)(ji),化學合(he)成(cheng)的(de)催(cui)化劑(ji)(ji)(ji)。堿式(shi)硫酸鉻(ge)(三價(jia)鉻(ge)鹽)用(yong)(yong)作皮革的(de)鞣劑(ji)(ji)(ji)。鉻(ge)礬、重(zhong)鉻(ge)酸鹽用(yong)(yong)作織(zhi)物染色的(de)媒染劑(ji)(ji)(ji)、浸(jin)漬劑(ji)(ji)(ji)及各種顏料(liao)。鍍鉻(ge)和滲鉻(ge)可使(shi)鋼(gang)鐵和銅、鋁等(deng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)形(xing)成(cheng)抗腐蝕的(de)表層,并且光(guang)亮美觀(guan),大量用(yong)(yong)于(yu)(yu)家具、汽車、建(jian)筑等(deng)工業(ye)。此外(wai),鉻(ge)礦石還(huan)大量用(yong)(yong)于(yu)(yu)制作耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)。
鉻是(shi)人(ren)體(ti)內必需的微量(liang)元素之(zhi)(zhi)一,它(ta)(ta)在(zai)維持人(ren)體(ti)健康方面起關鍵作(zuo)(zuo)用(yong)。鉻對人(ren)體(ti)十分有利(li)的微量(liang)元素,不應該被(bei)忽視,它(ta)(ta)是(shi)正常生長發育和(he)調節血(xue)糖(tang)的重要元素。鉻在(zai)人(ren)體(ti)內的含量(liang)約為7毫克,主要分布于(yu)骨骼、皮(pi)膚(fu)、腎上腺(xian)、大腦和(he)肌肉之(zhi)(zhi)中(zhong)。那么(me),鉻元素對人(ren)體(ti)到底有什么(me)樣的作(zuo)(zuo)用(yong)呢?
隨著年齡的增長而逐漸減少(shao),鉻(ge)的需(xu)要量(liang)很少(shao),鉻(ge)作為一種必要的微量(liang)營(ying)養元素在所(suo)有胰(yi)島素調(diao)(diao)節活(huo)動(dong)中(zhong)起重(zhong)要作用,它能幫助(zhu)胰(yi)島素促進(jin)葡萄糖進(jin)入細胞(bao)內的效率,是(shi)重(zhong)要的血(xue)(xue)糖調(diao)(diao)節劑。在血(xue)(xue)糖調(diao)(diao)節方面,特別是(shi)對(dui)糖尿(niao)病患者而言有著重(zhong)要的作用。它有助(zhu)于生長發育,并對(dui)血(xue)(xue)液中(zhong)的膽固(gu)醇濃(nong)度(du)也(ye)有控制(zhi)作用,缺乏時可(ke)能會導致心臟疾病。
當缺乏(fa)鉻時,就很容易表(biao)現出糖代謝(xie)失(shi)調,如不及時補(bu)充這種元素(su),就會患(huan)糖尿(niao)病(bing),誘發(fa)(fa)冠狀動脈硬(ying)化導(dao)致心血管病(bing),嚴重的會導(dao)致白內(nei)障、失(shi)明(ming)、尿(niao)毒癥等并發(fa)(fa)癥。
鉻(ge)還是(shi)葡萄糖耐量因子(zi)的(de)(de)組成成分,它可促進胰(yi)島素(su)(su)(su)(su)在體內(nei)充分地發揮作(zuo)用(yong)。在生理(li)上(shang)對(dui)機體的(de)(de)生長(chang)(chang)發育來說,胰(yi)島素(su)(su)(su)(su)和生長(chang)(chang)激素(su)(su)(su)(su)同等重要,缺一(yi)不可。胰(yi)島素(su)(su)(su)(su)在人(ren)體內(nei)的(de)(de)作(zuo)用(yong)非常(chang)大,既是(shi)體內(nei)重要的(de)(de)合成激素(su)(su)(su)(su)可促進葡萄糖的(de)(de)攝取、貯存(cun)和利用(yong),又可促進脂肪酸的(de)(de)合成,還能促進蛋白(bai)質(zhi)的(de)(de)合成和貯存(cun)。因此,青少年想健康(kang)、科學的(de)(de)成長(chang)(chang)發育,一(yi)定(ding)不能缺少鉻(ge)。
有(you)一些(xie)人聽(ting)說自己缺鉻(ge)(ge),就盲目補鉻(ge)(ge)。把高(gao)鉻(ge)(ge)食物(wu)當做營(ying)養品來長期(qi)服(fu)用,使人體處在(zai)一個高(gao)鉻(ge)(ge)的狀態。其實盲目地(di)補鉻(ge)(ge)是不(bu)可(ke)取的,如果(guo)攝取過量鉻(ge)(ge)的毒(du)性(xing)與其存(cun)在(zai)的價(jia)態有(you)極大的關系,六價(jia)鉻(ge)(ge)的毒(du)性(xing)比三價(jia)鉻(ge)(ge)高(gao)約(yue)100倍,但不(bu)同化(hua)合(he)物(wu)毒(du)性(xing)不(bu)同。六價(jia)鉻(ge)(ge)化(hua)合(he)物(wu)在(zai)高(gao)濃度(du)時具(ju)有(you)明顯的局部刺激作用和腐蝕作用,低濃度(du)時為(wei)常見的致(zhi)癌物(wu)質。在(zai)食物(wu)中大多為(wei)三價(jia)鉻(ge)(ge),其口服(fu)毒(du)性(xing)很低,可(ke)能是由于其吸收非常少。
鉻(ge)(ge)雖然人體需要量很少,但作用很大。它是使胰島(dao)(dao)素起作用的(de)一種(zhong)重(zhong)要元素。糖尿病人存在缺(que)鉻(ge)(ge)和缺(que)鋅(xin)的(de)問題,并且(qie)有并發(fa)癥時(shi)患者的(de)鉻(ge)(ge)、鋅(xin)含量均顯(xian)著低(di)于無并發(fa)癥患者。三價鉻(ge)(ge)可以(yi)改善胰島(dao)(dao)素的(de)敏感性。
含鉻(ge)量比較高(gao)的(de)食(shi)物(wu)有主(zhu)要是(shi)一(yi)些粗(cu)糧,如我們通常食(shi)用的(de)小(xiao)麥、花生、蘑菇等(deng)等(deng),另外胡椒、以(yi)及動物(wu)的(de)肝臟(zang)、牛肉、雞蛋、紅糖、乳(ru)制品(pin)等(deng)都是(shi)含有鉻(ge)元素比較高(gao)的(de)食(shi)品(pin)。多吃(chi)這(zhe)些食(shi)品(pin),就能保證人體的(de)鉻(ge)元素的(de)充足。當(dang)然,前提是(shi)保證流失不會過多。
提起(qi)近(jin)視,許多人(ren)常將其(qi)歸(gui)咎于不(bu)良用(yong)眼(yan)(yan),如看書距離不(bu)當,光太(tai)暗,持久用(yong)眼(yan)(yan)等。但飲食不(bu)當也是誘發(fa)青少年近(jin)視的原因(yin)之一。
美國紐(niu)約(yue)大學研究員貝蘭博士對大量青少年近視(shi)(shi)病例進行(xing)研究之(zhi)后指出,體內缺乏(fa)微量元(yuan)素鉻與(yu)(yu)近視(shi)(shi)的(de)形成有一定的(de)關系。鉻元(yuan)素在人體中(zhong)與(yu)(yu)球(qiu)(qiu)蛋白結合,為球(qiu)(qiu)蛋白正常代謝(xie)必需。在糖(tang)與(yu)(yu)脂肪(fang)的(de)代謝(xie)中(zhong),鉻協(xie)助胰島(dao)素發揮重要的(de)生理作用(yong)。處于生長發育旺盛時期的(de)青少年,鉻的(de)需求比成人大。鉻主要存在于粗糧、紅糖(tang)、蔬菜及水果等食(shi)物中(zhong),有些家(jia)長不(bu)注(zhu)意食(shi)物搭配,長期給孩子(zi)吃一些精細食(shi)物,從而(er)造成缺鉻,眼睛晶體滲透(tou)壓的(de)變化,使(shi)晶狀體變凸,屈光度(du)增加,產生近視(shi)(shi)。
鉻的(de)測定濕式消(xiao)解(jie)法:準確稱取(qu)1.0~2.0g樣(yang)品,置于消(xiao)解(jie)瓶中(zhong)(zhong),同時(shi)做試劑空白(bai)。如(ru)為(wei)(wei)干燥固體樣(yang)品,可(ke)酌加(jia)適量(liang)的(de)水,使含水約75%以上,加(jia)硝(xiao)酸(suan)10~15m1,混合放置,然后(hou)(hou)徐徐加(jia)熱。待(dai)激烈(lie)反應停止(zhi)(zhi)并(bing)冷(leng)卻后(hou)(hou),加(jia)硫酸(suan)5~7.5m1,再(zai)(zai)徐徐加(jia)熱。如(ru)消(xiao)解(jie)過程中(zhong)(zhong)有大量(liang)氣泡(pao)可(ke)加(jia)辛醇2~3滴。溶液(ye)如(ru)變(bian)為(wei)(wei)暗色(se)時(shi),再(zai)(zai)加(jia)2~3ml硝(xiao)酸(suan)繼續加(jia)熱,至產生(sheng)三(san)氧(yang)化硫白(bai)煙(yan)而溶液(ye)呈現(xian)淡(dan)黃色(se)或(huo)無色(se)時(shi)消(xiao)解(jie)完成(cheng)(cheng)。若消(xiao)解(jie)不完全(quan)可(ke)再(zai)(zai)加(jia)少量(liang)硝(xiao)酸(suan)及高氯(lv)酸(suan)1m1,加(jia)熱以加(jia)速消(xiao)解(jie),消(xiao)解(jie)液(ye)冷(leng)卻后(hou)(hou)加(jia)5ml水及5m1草酸(suan)銨溶液(ye),加(jia)熱至生(sheng)成(cheng)(cheng)三(san)氧(yang)化硫白(bai)煙(yan)為(wei)(wei)止(zhi)(zhi),冷(leng)后(hou)(hou)加(jia)水使成(cheng)(cheng)50ml作為(wei)(wei)待(dai)測溶液(ye),同時(shi)做試劑空白(bai)。
吸取鉻標準溶(rong)液(3.2)0,0.20,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00ml,分別置于(yu)150ml三角(jiao)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(ji)2~3滴6%高(gao)(gao)錳酸(suan)(suan)鉀(jia)溶(rong)液。如紫紅(hong)色(se)消(xiao)褪則應再加(jia)高(gao)(gao)錳酸(suan)(suan)鉀(jia)溶(rong)液。各(ge)加(jia)幾粒玻璃珠(zhu),加(jia)熱(re)煮(zhu)(zhu)沸,如紫紅(hong)色(se)消(xiao)退,需(xu)補加(jia)高(gao)(gao)錳酸(suan)(suan)鉀(jia)至煮(zhu)(zhu)沸后(hou)仍(reng)需(xu)保(bao)持紫紅(hong)色(se)。
冷卻后向各瓶(ping)中加(jia)(jia)1ml 20%尿(niao)素(su)溶液(1),然后滴加(jia)(jia)2%亞硝酸(suan)鈉(na)溶液,每加(jia)(jia)1滴需充(chong)分振搖(yao),直(zhi)到(dao)紫紅色剛褪去為止(zhi)。待瓶(ping)中不(bu)冒氣泡后再將溶液轉(zhuan)移(yi)到(dao)50ml比色管中,用純水稀釋(shi)至(zhi)刻度。
向(xiang)比色管(guan)各加入(ru)2.5ml 1+7硫酸,0.5ml 1%二(er)(er)苯碳酰二(er)(er)肼,立即搖勻放置10min(2)在波長540nm下(xia)用3cm比色皿(min)以純水作參(can)比測定吸光度值(zhi)。繪制標(biao)準曲線。
鉻是(shi)維持人體生命活動(dong)的(de)(de)(de)(de)必(bi)需(xu)元素,能幫助胰島素促進(jin)葡萄糖進(jin)入細胞內的(de)(de)(de)(de)效率,是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)血糖調節劑及(ji)促進(jin)生長(chang)發育(yu)的(de)(de)(de)(de)功能。此外,鉻是(shi)糖尿病的(de)(de)(de)(de)“克星“,在日常生活中可以多攝(she)取富(fu)含(han)(han)鉻的(de)(de)(de)(de)食物(wu)。而富(fu)含(han)(han)鉻的(de)(de)(de)(de)食物(wu)有(you)哪些呢?
鉻(ge)是動物和(he)(he)人體(ti)必(bi)不可少的(de)微(wei)量(liang)營(ying)養素之一。其主要作用(yong)是幫助維持(chi)身體(ti)中(zhong)所允許(xu)的(de)正常葡萄糖含(han)量(liang)。飲食中(zhong)供鉻(ge)不足與(yu)葡萄糖和(he)(he)類脂(zhi)同化作用(yong)的(de)改(gai)變(bian)有關。腸胃中(zhong)鉻(ge)的(de)吸(xi)收(shou)與(yu)食品中(zhong)元素的(de)化學(xue)結構有關。研究表明,飲食中(zhong)攝人的(de)無機鉻(ge)只有1%被吸(xi)收(shou),鉻(ge)一旦(dan)被吸(xi)收(shou),便迅速離開血液分布于各(ge)個器官中(zhong),特別是肝(gan)臟,有3價鉻(ge)存在(zai)。在(zai)所有細(xi)胞組織中(zhong)鉻(ge)的(de)濃度都(dou)隨著年齡的(de)增加而(er)下降(jiang)。吸(xi)收(shou)的(de)鉻(ge)主要通過腎臟排(pai)泄。人體(ti)的(de)頭發含(han)鉻(ge)濃度最高,約為0.2~2.0毫克(ke)(ke)/千克(ke)(ke)。
鉻的(de)(de)最好來(lai)源(yuan)(yuan)是(shi)肉類(lei),尤以肝(gan)臟(zang)和(he)其他(ta)內(nei)臟(zang),是(shi)生(sheng)物(wu)(wu)有效(xiao)性高的(de)(de)鉻的(de)(de)來(lai)源(yuan)(yuan)。啤酒酵母、未加工的(de)(de)谷(gu)物(wu)(wu)、麩糠、硬果(guo)類(lei)、乳酪也提(ti)供較多(duo)的(de)(de)鉻;軟(ruan)體動物(wu)(wu)、海藻、紅(hong)糖、粗砂糖中的(de)(de)鉻的(de)(de)含(han)量(liang)高于白糖。家禽(qin)、魚(yu)類(lei)和(he)精制的(de)(de)谷(gu)類(lei)食物(wu)(wu)含(han)有很少的(de)(de)鉻。長期食用精制食品(pin)和(he)大量(liang)的(de)(de)精糖,可促進體內(nei)鉻的(de)(de)排泄增加,因(yin)此造成鉻的(de)(de)缺乏。
鉻的豐富來源(yuan)有干酪、蛋白(bai)類和肝。
良(liang)好來源(yuan)有(you)蘋果皮、香蕉、牛(niu)肉、啤酒、面包、紅糖、黃油、雞(ji)、玉米(mi)粉、面粉、土豆、植物油和全麥。
一般來源有胡蘿卜、青(qing)豆、柑橘、菠菜和(he)草莓。
微量(liang)來源(yuan)有大部分的水果和蔬菜、牛奶及糖(tang)。
需(xu)要(yao)補充鉻的人群(qun)可以多吃(chi)點上面列(lie)舉(ju)的食(shi)物。
鉻(ge)有助于胰(yi)島素促進葡萄糖進入細胞內(nei)的(de)效率,是血糖調節劑,可以(yi)預防糖尿病。大(da)家在日常飲食中注意通過這些食物補充(chong)鉻(ge)元素,特(te)別是糖尿病患者,更加應(ying)該增加鉻(ge)元素的(de)攝入量。