鉻(Chromium),化(hua)學符(fu)號Cr,原子序數為24,在元素(su)周期表中屬ⅥB族。元素(su)名來(lai)自于(yu)(yu)希(xi)臘文,原意(yi)為“顏(yan)色(se)”,因為鉻的化(hua)合物都有顏(yan)色(se)。單(dan)質為鋼灰(hui)色(se)金(jin)屬,是自然界硬度最大的金(jin)屬。鉻在地殼中的含量為0.01%,居(ju)第(di)17位。呈游(you)離態(tai)的自然鉻極其罕(han)見,主要存在于(yu)(yu)鉻鉛(qian)礦中。
2017年10月(yue)27日,世界(jie)衛生組織國際癌(ai)癥研(yan)究機構公布的致癌(ai)物(wu)(wu)清單初步(bu)整理參考,金(jin)屬鉻(ge)在3類致癌(ai)物(wu)(wu)清單中。
鉻(ge)(ge)是1797年法(fa)國化學(xue)家(jia)沃克(ke)蘭從當(dang)時(shi)稱(cheng)為(wei)紅(hong)色西伯利亞礦石(shi)中發現的。早在1766年,在俄羅(luo)斯(si)圣(sheng)彼得堡任化學(xue)教授的德國的列曼(man)曾經分析了它,確定其(qi)中含有(you)鉛。1798年沃克(ke)蘭給他找(zhao)到(dao)的這種灰色針狀(zhuang)金屬命名為(wei)chrom,來自希臘文(wen)chroma(顏(yan)色)。由此得到(dao)鉻(ge)(ge)的拉(la)丁名稱(cheng)chromium和元素符號(hao)Cr。差不多(duo)在同一個(ge)時(shi)期里(li),克(ke)拉(la)普羅(luo)特也從鉻(ge)(ge)鉛礦中獨立發現了鉻(ge)(ge)。
自然界(jie)中(zhong)主(zhu)要以鉻鐵(tie)礦FeCr2O4形式存在。由(you)氧(yang)化(hua)鉻用鋁還原(yuan),或由(you)鉻氨礬(fan)或鉻酸(suan)經(jing)電解制得。
按照在(zai)地殼中(zhong)的含量(liang),鉻屬(shu)于(yu)分布較(jiao)廣的元素(su)之一。它比在(zai)它以前發現(xian)的鈷、鎳(nie)、鉬(mu)、鎢都多。這可(ke)能是由于(yu)鉻的天然化(hua)合物很穩定,不易溶于(yu)水,還原比較(jiao)困(kun)難。有人認為沃克蘭(lan)取得的金屬(shu)鉻可(ke)能是鉻的碳(tan)化(hua)物。
亞鉻(ge)酸(suan)鹽(yan)在地殼中(zhong)的自然儲(chu)量(liang)超過(guo)(guo)18億噸(dun)(dun),可開采儲(chu)量(liang)超過(guo)(guo)8.1億噸(dun)(dun)。2004年(nian),世界亞鉻(ge)酸(suan)鹽(yan)開采量(liang)為(wei)1750萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),其中(zhong),南非開采763萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),哈薩克斯坦327萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),印度295萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),津巴(ba)布韋67萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),芬蘭58萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)。中(zhong)國(guo)鉻(ge)礦資源比(bi)較貧乏,按(an)可滿足需求的程度看,屬(shu)(shu)短缺資源。總保(bao)有(you)儲(chu)量(liang)礦石1078萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),其中(zhong)富礦占(zhan)(zhan)53.6%。鉻(ge)礦產地有(you)56處,分布于(yu)西(xi)藏(zang)、新(xin)疆、內蒙古、甘肅等(deng)13個(ge)省(sheng)(區),以西(xi)藏(zang)為(wei)最主要,保(bao)有(you)儲(chu)量(liang)約(yue)占(zhan)(zhan)全國(guo)的一(yi)半(ban)。中(zhong)國(guo)鉻(ge)礦床是典型的與超基性(xing)巖(yan)(yan)有(you)關的巖(yan)(yan)漿型礦床,絕(jue)大多數(shu)屬(shu)(shu)蛇(she)綠巖(yan)(yan)型,礦床賦存(cun)于(yu)蛇(she)綠巖(yan)(yan)帶中(zhong)。西(xi)藏(zang)羅布莎鉻(ge)礦和(he)新(xin)疆薩爾托海鉻(ge)礦等(deng)皆屬(shu)(shu)此類。從成礦時(shi)代(dai)來看,中(zhong)國(guo)鉻(ge)礦形(xing)成時(shi)代(dai)以中(zhong)生代(dai)、新(xin)生代(dai)為(wei)主。
在冶金(jin)工業(ye)上,鉻(ge)(ge)鐵礦主要(yao)用來生(sheng)(sheng)產鉻(ge)(ge)鐵合(he)(he)金(jin)和(he)(he)金(jin)屬鉻(ge)(ge)。鉻(ge)(ge)鐵合(he)(he)金(jin)作為鋼(gang)的(de)(de)添加(jia)料(liao)生(sheng)(sheng)產多種高強度、抗腐蝕、耐磨(mo)、耐高溫、耐氧化的(de)(de)特種鋼(gang),如不銹鋼(gang)、耐酸鋼(gang)、耐熱鋼(gang)、滾珠(zhu)軸(zhou)承鋼(gang)、彈簧鋼(gang)、工具鋼(gang)等。金(jin)屬鉻(ge)(ge)主要(yao)用于(yu)與鈷、鎳、鎢等元素冶煉(lian)特種合(he)(he)金(jin)。這些(xie)特種鋼(gang)和(he)(he)特種合(he)(he)金(jin)是航空、宇航、汽(qi)車、造船,以及國防工業(ye)生(sheng)(sheng)產槍炮(pao)、導(dao)彈、火箭、艦艇等不可缺少的(de)(de)材料(liao)。在耐火材料(liao)上,鉻(ge)(ge)鐵礦用來制造鉻(ge)(ge)磚、鉻(ge)(ge)鎂磚和(he)(he)其他特殊耐火材料(liao)。
鉻鐵礦在化(hua)學工業上主要用來生產重鉻酸鈉,進而(er)制(zhi)取其他鉻化(hua)合(he)物,用于顏料(liao)、紡織、電(dian)鍍、制(zhi)革(ge)等工業,還(huan)可制(zhi)作催(cui)化(hua)劑和觸(chu)媒劑等。
鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦(kuang)是中國的(de)(de)(de)短缺礦(kuang)種,儲量(liang)少(shao),產量(liang)低,每(mei)年消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)80%以上依靠進口。鉻(ge)(ge)具有親(qin)氧性(xing)(xing)和親(qin)鐵(tie)性(xing)(xing),以親(qin)氧性(xing)(xing)較(jiao)強,只(zhi)有在(zai)(zai)還(huan)原和硫(liu)的(de)(de)(de)逸(yi)度較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)情況下(xia)才(cai)顯示親(qin)硫(liu)性(xing)(xing)。在(zai)(zai)內生(sheng)(sheng)作(zuo)用條件下(xia)鉻(ge)(ge)一般呈三(san)價。六次酸(suan)位的(de)(de)(de)Cr3+和Al3+、Fe3+的(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)半徑相接近,故它們之間可(ke)以呈廣(guang)泛的(de)(de)(de)類(lei)質同象。此外,可(ke)與鉻(ge)(ge)類(lei)質同象代替的(de)(de)(de)元(yuan)素還(huan)有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等(deng),所(suo)以在(zai)(zai)鎂(mei)鐵(tie)硅酸(suan)鹽(yan)礦(kuang)物和副(fu)礦(kuang)物中有鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)廣(guang)泛分(fen)布。在(zai)(zai)表(biao)生(sheng)(sheng)帶強烈氧化條件下(xia)(堿性(xing)(xing)介質),Cr3+氧化成Cr6+形(xing)式的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)酸(suan)根離(li)(li)子(zi),使不活動(dong)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)離(li)(li)子(zi)變成易溶(rong)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)陰離(li)(li)子(zi)發(fa)生(sheng)(sheng)遷移。遇極(ji)化性(xing)(xing)很強的(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(如Cu、Pb等(deng)),則形(xing)成難溶(rong)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)酸(suan)性(xing)(xing)礦(kuang)物。
在自然界中已發(fa)現的(de)含(han)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)約有50余種,分別(bie)屬于(yu)(yu)氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)類、鉻(ge)酸鹽(yan)(yan)類和硅酸鹽(yan)(yan)類。此外還(huan)有少數氫(qing)氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、碘酸鹽(yan)(yan)、氮(dan)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和硫(liu)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)。其(qi)中氮(dan)化(hua)鉻(ge)和硫(liu)化(hua)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)只(zhi)見于(yu)(yu)隕石(shi)中。具有工業價值的(de)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)都屬于(yu)(yu)鉻(ge)尖晶石(shi)類礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu),它們的(de)化(hua)學(xue)通式為(Mg,Fe2+)(Cr,Al,Fe3+)2O4或(Mg,Fe2+)O(Cr,Al,Fe3+)2O3,其(qi)Cr2O3含(han)量為18%~62%。
有(you)工(gong)業價(jia)值的(de)鉻礦物,其Cr2O3含量(liang)一般都在(zai)30%以上,其中常見的(de)是:
化學成分為(wei)(wei)(Mg,Fe)Cr2O4,介于(yu)亞鐵(tie)(tie)鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(FeCr2O4,含FeO 32.09%、Cr2O3 67.91)與鎂(mei)鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(MgCr2O4,含MgO 20.96%、Cr2O3 79.04%)之間(jian),通(tong)常有人將亞鐵(tie)(tie)鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)和(he)鎂(mei)鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)也(ye)都稱為(wei)(wei)鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)。鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)為(wei)(wei)等軸晶系,晶體呈細小的八面體,通(tong)常呈粒(li)狀和(he)致密塊狀集合體,顏色(se)黑色(se),條痕褐(he)色(se),半金屬光澤,硬度5.5,比重4.2~4.8,具弱磁性(xing)。鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)是巖漿成因礦(kuang)(kuang)(kuang)物,產(chan)于(yu)超基(ji)性(xing)巖中(zhong),當含礦(kuang)(kuang)(kuang)巖石遭受風(feng)化破壞(huai)后,鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)常轉入砂礦(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)。鉻(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)是煉鉻(ge)(ge)的最(zui)主要(yao)的礦(kuang)(kuang)(kuang)物原料,富(fu)含鐵(tie)(tie)的劣質(zhi)礦(kuang)(kuang)(kuang)石可作高級耐火材料。
又稱鉻鐵尖(jian)晶石或鋁鉻鐵礦。化學成分為(wei)Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。其(qi)形態、物(wu)理性質、成因、產狀及用途與鉻鐵礦相(xiang)同。
化學成分(fen)為(wei)(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。其(qi)形態(tai)、物理性(xing)質、成因、產狀及(ji)用途也與鉻(ge)鐵礦相同(tong)。
原子體積:7.23cm3/mol
元素在太(tai)陽中的含(han)量(liang):20ppm
元素在海水中的(de)含量(liang):太平洋表面(mian)0.00015ppm
地殼中含量:100ppm
質子數:24
中子數:28
原子序數:24
所屬周期:4
所(suo)屬族數:VIB
核電荷數:24
電子層分布:2-8-13-1
電子層:K-L-M-N
外(wai)圍(wei)電(dian)子(zi)層排(pai)布:3d54s1
晶(jing)體結構:晶(jing)胞(bao)(bao)為(wei)體心立方晶(jing)胞(bao)(bao),每個(ge)晶(jing)胞(bao)(bao)含(han)有2個(ge)金屬(shu)原子。
氧(yang)化態:+3(主要),+6,+5,+4,+2,+1,0,-1,-2
電負(fu)性:1.66
外圍電子排布(bu):3d5 4s1
核外電(dian)子排布(bu):2,8,13,1
同(tong)位素:Cr-49,Cr-50,Cr-51,Cr-52,Cr-53,Cr-54
第一電(dian)離能:653KJ·mol-1
第二(er)電離(li)能:1592KJ·mol-1
第三電(dian)離(li)能:2987KJ·mol-1
固態密度:7.19g/cm3
液態密度(du):6.9g/cm3
比熱:448J/(kg·K)(300K)
熱導(dao)率:90.7W/(m·K)(300K)
單質熔點:1907℃
單質沸點:2761℃
原(yuan)子(zi)半(ban)徑(jing):1.28埃
離子半徑:0.62埃(+3)
共價半徑:1.18埃
晶胞參數(shu):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(shi)銀白(bai)色有光澤的(de)金屬,純鉻有延(yan)展性(xing),含雜質的(de)鉻硬而脆。密度7.20g/cm3。可溶(rong)于(yu)強堿溶(rong)液。鉻具有很高的(de)耐腐(fu)蝕性(xing),在空氣(qi)中,即便是(shi)在赤熱的(de)狀(zhuang)態下,氧化也很慢。不溶(rong)于(yu)水(shui)。鍍在金屬上可起保護作用。
鉻(ge)能(neng)慢慢地(di)溶于(yu)稀鹽酸(suan)、稀硫(liu)酸(suan),而生成(cheng)藍色溶液(CrCl2)與(yu)空氣(qi)接觸則變成(cheng)綠(lv)色,是因(yin)為被氧(yang)化成(cheng)綠(lv)色的CrCl3
Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑
4CrCl2 + 4HCl + O2= 4CrCl3+ 2H2O
鉻與濃硫(liu)酸(suan)反(fan)應,則生(sheng)成二氧(yang)化硫(liu)和硫(liu)酸(suan)鉻(Ⅲ):2Cr + 6H2SO4 (濃)=Cr2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O
但鉻不(bu)溶于濃硝酸,因為表面生成(cheng)緊(jin)密的(de)氧化(hua)物(wu)薄膜而呈鈍(dun)態。在(zai)高溫下,鉻能與(yu)鹵素、硫、氮、碳等直接化(hua)合。
鉻與稀硫(liu)酸反應(ying):Cr + H2SO4=CrSO4 + H2↑
鋼鐵工業(ye)中廣泛(fan)應(ying)用(yong)的鉻鐵合金(jin)和硅鉻合金(jin)是用(yong)電爐(lu)冶煉的。金(jin)屬(shu)鉻生產(chan)則(ze)采用(yong)金(jin)屬(shu)熱(re)還原(鋁熱(re))法(fa)及(ji)電解法(fa)。
鋁熱法生產包括從鉻礦制(zhi)取(qu)氧化(hua)鉻和鋁還原氧化(hua)鉻制(zhi)得金屬鉻兩道工序。
氧化(hua)鉻(ge)制取鉻(ge)鐵(tie)礦磨細至160~200目,配加純(chun)堿和白云石,于1050~1150℃下(xia)氧化(hua)焙燒,再用(yong)(yong)水逆流浸(jin)出(chu)(chu)和過濾,獲(huo)(huo)得含(han)Na2CrO4大于200克(ke)/升(sheng)(sheng)的(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye)。加硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)和鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)溶(rong)液(ye)(ye),使其pH為(wei)(wei)7~8,濾出(chu)(chu)氫氧化(hua)鋁等雜質后(hou)蒸發到含(han)Na2CrO4大于450克(ke)/升(sheng)(sheng),濾出(chu)(chu)Na2SO4結晶(jing)。溶(rong)液(ye)(ye)用(yong)(yong)硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)調整pH為(wei)(wei)4±0.2,再濾出(chu)(chu)Na2SO4結晶(jing),獲(huo)(huo)得重(zhong)鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)液(ye)(ye)。濃縮溶(rong)液(ye)(ye)到約含(han)Na2Cr2O7 1100克(ke)/升(sheng)(sheng)時(shi),冷卻濾出(chu)(chu)Na2SO4結晶(jing),再將溶(rong)液(ye)(ye)濃縮到含(han)Na2Cr2O71500~1550克(ke)/升(sheng)(sheng),并(bing)于90~100℃保(bao)溫8小(xiao)時(shi),然后(hou)冷卻到35℃以(yi)下(xia),結晶(jing)出(chu)(chu)重(zhong)鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)。鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)轉(zhuan)化(hua)成重(zhong)鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)也可(ke)用(yong)(yong)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)法(fa),即在(zai)15~16大氣壓下(xia)通入含(han)50% CO2的(de)(de)氣體,析出(chu)(chu)的(de)(de)沉淀為(wei)(wei)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O→Na2Cr2O7+2NaHCO3,碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)(na)可(ke)以(yi)回(hui)收使用(yong)(yong)。此(ci)法(fa)可(ke)把在(zai)焙燒中(zhong)配加的(de)(de)純(chun)堿重(zhong)新回(hui)收一(yi)半,較硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)法(fa)獲(huo)(huo)得硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)為(wei)(wei)有利,但鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)不能完全轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)重(zhong)鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)(na)。
三(san)(san)(san)氧(yang)化(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)制備可(ke)用(yong):①氯化(hua)(hua)銨還(huan)原(yuan)法(fa)。即(ji)在(zai)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)(na)晶體(ti)中(zhong)配入(ru)一定量(liang)的(de)(de)氯化(hua)(hua)銨,混(hun)勻(yun)后(hou)(hou)(hou)在(zai)還(huan)原(yuan)爐中(zhong)于700~800℃還(huan)原(yuan),然后(hou)(hou)(hou)洗去NaCl,過濾獲(huo)得(de)(de)(de)三(san)(san)(san)氧(yang)化(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)濾餅,經過干(gan)燥、破(po)碎,在(zai)回(hui)轉窯中(zhong)于1150~1200℃煅(duan)(duan)燒(shao)(shao)(shao)。用(yong)此法(fa)獲(huo)得(de)(de)(de)的(de)(de)三(san)(san)(san)氧(yang)化(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)呈墨綠色(se),顆(ke)粒較(jiao)大、純(chun)度高,但生產(chan)工序(xu)多,并產(chan)生有害氣體(ti)HCl。②煅(duan)(duan)燒(shao)(shao)(shao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)(gan)法(fa)。即(ji)把(ba)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)(na)加入(ru)反應鍋(guo)中(zhong),注入(ru)濃硫(liu)(liu)酸(suan),在(zai)200℃下(xia)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(na)(na)與硫(liu)(liu)酸(suan)反應生成(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)(gan):Na2Cr2O7+2H2SO4→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜置(zhi)后(hou)(hou)(hou)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)(gan)和硫(liu)(liu)酸(suan)氫(qing)(qing)(qing)鈉(na)(na)(na)沉積(ji)成(cheng)兩層。將(jiang)上部的(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)氫(qing)(qing)(qing)鈉(na)(na)(na)舀出,留在(zai)鍋(guo)中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)(gan)再(zai)加熱,用(yong)水(shui)洗去殘留的(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)鈉(na)(na)(na),從底部放出鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)(gan)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)(gan)在(zai)800~950℃下(xia)煅(duan)(duan)燒(shao)(shao)(shao)分解(jie)(jie),用(yong)水(shui)洗去未分解(jie)(jie)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)(gan),過濾獲(huo)得(de)(de)(de)三(san)(san)(san)氧(yang)化(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。用(yong)此法(fa)工序(xu)少(shao),但產(chan)品(pin)雜質含量(liang)較(jiao)高。③煅(duan)(duan)燒(shao)(shao)(shao)氫(qing)(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)法(fa)。即(ji)將(jiang)含Na2CrO4大于200克/升的(de)(de)溶液加溫至95℃以上,加入(ru)純(chun)凈的(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)溶液,攪拌后(hou)(hou)(hou)生成(cheng)大顆(ke)粒氫(qing)(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)Cr(OH)3沉淀。氫(qing)(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)回(hui)轉窯中(zhong)于1300℃煅(duan)(duan)燒(shao)(shao)(shao)分解(jie)(jie)為三(san)(san)(san)氧(yang)化(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。此法(fa)工序(xu)少(shao),產(chan)品(pin)成(cheng)本低,純(chun)度高,但顆(ke)粒細(xi),易損失。
鋁(lv)熱還原要求(qiu)原料含(han)(han)(han)Cr2O3大(da)于(yu)(yu)99%,含(han)(han)(han)硫低(di)于(yu)(yu)0.02%,含(han)(han)(han)鉛、砷、錫、銻各低(di)于(yu)(yu)0.001%。鋁(lv)粒(li)粒(li)度應(ying)小于(yu)(yu)0.5毫(hao)米,鋁(lv)量(liang)應(ying)不大(da)于(yu)(yu)理(li)論量(liang)的98%。用硝石、鎂屑和(he)鋁(lv)粒(li)作(zuo)引火(huo)劑。
反(fan)應(ying)焓(han)ΔHθ=-65.0千(qian)卡/摩(mo)(mo)爾(er)(鋁(lv))。為了(le)保持自(zi)熱(re)反(fan)應(ying)過(guo)程(cheng)并使(shi)金(jin)(jin)屬粒與(yu)渣順(shun)利分離,ΔHθ至少應(ying)為-72千(qian)卡/摩(mo)(mo)爾(er)(鋁(lv)),要添(tian)加(jia)硝酸鈉、氯酸鉀、鉻(ge)酸酐或堿金(jin)(jin)屬重鉻(ge)酸鹽(yan)等(deng)供氧劑補(bu)充熱(re)量;也可(ke)將混(hun)合料(liao)(liao)(liao)預熱(re)到350~400℃再行(xing)入爐。還原反(fan)應(ying)在內砌鎂磚的(de)(de)(de)圓錐形爐筒(tong)內進行(xing)。先(xian)在爐內加(jia)入部分混(hun)合爐料(liao)(liao)(liao),在料(liao)(liao)(liao)面(mian)中心加(jia)引火劑,點燃后在爐料(liao)(liao)(liao)開始反(fan)應(ying)時,用(yong)流(liu)槽(cao)連續送入其(qi)余爐料(liao)(liao)(liao)。反(fan)應(ying)終止,冷卻(que)至室溫(wen),拆開爐筒(tong)取出(chu)金(jin)(jin)屬錠(ding),噴(pen)砂清(qing)除(chu)表面(mian)夾渣和氧化(hua)膜。生(sheng)產(chan)大金(jin)(jin)屬錠(ding),能(neng)提高(gao)鉻(ge)的(de)(de)(de)回收率,渣的(de)(de)(de)流(liu)動性也好(hao)。鋁(lv)熱(re)法可(ke)獲得純(chun)度大于(yu)98.5%的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬鉻(ge),其(qi)中含鋁(lv)不大于(yu)0.5%。渣中含Al2O3高(gao)達90%,可(ke)作研磨材(cai)料(liao)(liao)(liao)。
電(dian)(dian)解(jie)(jie)法生產一般(ban)用碳(tan)素鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)作原(yuan)料,采用鉻(ge)(ge)(ge)銨(an)(an)礬(fan)(fan)法電(dian)(dian)解(jie)(jie)流(liu)程。把碳(tan)素鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)粉碎,溶(rong)(rong)于電(dian)(dian)解(jie)(jie)陽(yang)極(ji)(ji)返(fan)回液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)、結晶母液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)和硫酸(suan)的混合溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)中,過濾除去硅(gui)酸(suan)鹽等殘渣,濾液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)用硫酸(suan)銨(an)(an)處(chu)理并(bing)除鐵(tie)。純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)(ge)銨(an)(an)礬(fan)(fan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)經陳化(保持30~35℃,放(fang)置15日)后,結晶出純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)(ge)銨(an)(an)礬(fan)(fan)Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純(chun)(chun)鉻(ge)(ge)(ge)銨(an)(an)礬(fan)(fan)溶(rong)(rong)于熱水送入隔膜電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽(cao)電(dian)(dian)解(jie)(jie)。用不銹鋼作陰極(ji)(ji),鉛銀合金(jin)(1% Ag)作陽(yang)極(ji)(ji),電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)753A/m2,槽(cao)電(dian)(dian)壓4.2伏,電(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)溫度(du)(du)52~54℃。應控制通(tong)過電(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)進入陽(yang)極(ji)(ji)室的流(liu)速,并(bing)準確地控制溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的pH為2.1~2.4。平均電(dian)(dian)流(liu)效率45%,電(dian)(dian)耗(hao)約18.5千瓦·時/公斤。產品純(chun)(chun)度(du)(du)為99.2~99.4%的片狀金(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge),含氧(yang)0.3~0.5%,呈脆性(xing)。為了提高(gao)金(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)的純(chun)(chun)度(du)(du),可(ke)通(tong)過真空(kong)處(chu)理或氫(qing)還原(yuan)降(jiang)低含氧(yang)量。用+6價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)電(dian)(dian)解(jie)(jie)(電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)9500A/m2,溫度(du)(du)84~87℃),可(ke)得高(gao)純(chun)(chun)度(du)(du)金(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)(含氧(yang)0.01~0.02%),但(dan)電(dian)(dian)流(liu)效率很低(6~7%)。
鉻用于(yu)制不銹鋼,汽車零件,工(gong)具(ju),磁帶和錄(lu)像(xiang)帶等。鉻鍍在金屬上可以防銹,也叫(jiao)可多(duo)米,堅固美(mei)觀(guan)。
鉻(ge)可用于制不(bu)銹鋼。紅、綠寶石的色彩(cai)也來自(zi)于鉻(ge)。作(zuo)為現代科技(ji)中(zhong)最重(zhong)要的金屬,以(yi)不(bu)同百分比(bi)熔合的鉻(ge)鎳鋼千(qian)變(bian)萬化,種類繁多,令人難以(yi)置信。
鉻(ge)的(de)(de)毒(du)(du)性(xing)與其存在的(de)(de)價(jia)態有關,六價(jia)鉻(ge)比三(san)價(jia)鉻(ge)毒(du)(du)性(xing)高100倍,并易被人體(ti)吸(xi)收且(qie)在體(ti)內蓄積,三(san)價(jia)鉻(ge)和(he)六價(jia)鉻(ge)可以相互轉化。天(tian)然水(shui)不(bu)含(han)鉻(ge);海(hai)水(shui)中(zhong)鉻(ge)的(de)(de)平均(jun)濃度為0.05μg/L;飲(yin)用水(shui)中(zhong)更(geng)低。鉻(ge)的(de)(de)污染源有含(han)鉻(ge)礦石的(de)(de)加工(gong)、金屬表面處理、皮革鞣制(zhi)、印染等排放的(de)(de)污水(shui)。
鉻(ge)是(shi)人(ren)體(ti)(ti)必需的(de)(de)微量元素。三價(jia)的(de)(de)鉻(ge)是(shi)對(dui)人(ren)體(ti)(ti)有益的(de)(de)元素,而六價(jia)鉻(ge)是(shi)有毒的(de)(de)。人(ren)體(ti)(ti)對(dui)無(wu)機(ji)鉻(ge)的(de)(de)吸收利用率極低,不到1%;人(ren)體(ti)(ti)對(dui)有機(ji)鉻(ge)的(de)(de)利用率可(ke)達(da)10-25%。鉻(ge)在(zai)天然食(shi)品(pin)中的(de)(de)含量較(jiao)低、均以三價(jia)的(de)(de)形式存(cun)在(zai)。
確切地說,鉻(ge)的生理功能是與其它控(kong)制代謝的物(wu)質(zhi)一起(qi)配(pei)合起(qi)作用,如激素(su)、胰(yi)島素(su)、各種酶類、細胞的基因物(wu)質(zhi)(DNA和RNA)等。
工業上使(shi)用(yong)的鉻(ge)(ge)礦石(shi)為鉻(ge)(ge)鐵礦,屬(shu)尖晶石(shi)(MgO·Al2O3)和磁鐵礦(FeO·Fe2O3)類,其(qi)通用(yong)化學式是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由于(yu)二價(jia)元(yuan)素(su)(Mg2+,Fe2+,Zn2+)和三(san)價(jia)元(yuan)素(su)(Al3+,Fe3+,Cr3+)相互置(zhi)換,可以出(chu)現各種不(bu)同(tong)成(cheng)分(fen)的礦石(shi)。除主成(cheng)分(fen)FeO及Cr2O3外,一般含有(you)不(bu)同(tong)成(cheng)分(fen)的MgO、Al2O3及其(qi)他雜(za)質。礦石(shi)結構組成(cheng)對使(shi)用(yong)有(you)明顯影(ying)響,如鉻(ge)(ge)尖晶石(shi)比鉻(ge)(ge)鐵礦(FeO·Cr2O3)難(nan)于(yu)還原;含蛇(she)紋石(shi)的鉻(ge)(ge)礦石(shi),若其(qi)中揮發物大于(yu)2%,用(yong)它制造的鉻(ge)(ge)質耐火(huo)磚在加熱到1000℃時,會因釋放結晶水而炸裂(lie)。美(mei)國1978年耗用(yong)鉻(ge)(ge)鐵礦917000噸,其(qi)用(yong)途分(fen)配(pei)如下:冶金61%,化工21%,耐火(huo)材料18%。1981年倫敦市場(chang)鉻(ge)(ge)礦石(shi)價(jia)格:土(tu)耳其(qi)礦(48% Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美(mei)元(yuan)/噸,南非(阿(a)扎尼亞),鉻(ge)(ge)礦(44% Cr2O3)60~70美(mei)元(yuan)/噸。
由(you)于鉻(ge)(ge)(ge)(ge)合金(jin)(jin)(jin)性(xing)脆,作(zuo)為金(jin)(jin)(jin)屬材料(liao)(liao)(liao)使(shi)用(yong)(yong)(yong)還在(zai)研究中(zhong),鉻(ge)(ge)(ge)(ge)主(zhu)要以(yi)鐵合金(jin)(jin)(jin)(如鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵)形(xing)式(shi)用(yong)(yong)(yong)于生產不銹鋼(gang)及(ji)各種合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)。金(jin)(jin)(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)(ge)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)鋁合金(jin)(jin)(jin)、鈷(gu)合金(jin)(jin)(jin)、鈦合金(jin)(jin)(jin)及(ji)高溫(wen)合金(jin)(jin)(jin)、電(dian)阻發熱(re)合金(jin)(jin)(jin)等(deng)的(de)(de)添(tian)加劑。氧化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)耐(nai)光、耐(nai)熱(re)的(de)(de)涂(tu)料(liao)(liao)(liao),也(ye)可用(yong)(yong)(yong)作(zuo)磨(mo)料(liao)(liao)(liao),玻璃、陶瓷的(de)(de)著色(se)劑,化(hua)(hua)學合成(cheng)(cheng)的(de)(de)催化(hua)(hua)劑。堿式(shi)硫酸(suan)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(三價鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鹽)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)皮革的(de)(de)鞣劑。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)礬(fan)、重鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鹽用(yong)(yong)(yong)作(zuo)織物染色(se)的(de)(de)媒染劑、浸漬劑及(ji)各種顏料(liao)(liao)(liao)。鍍鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和滲(shen)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)可使(shi)鋼(gang)鐵和銅、鋁等(deng)金(jin)(jin)(jin)屬形(xing)成(cheng)(cheng)抗腐(fu)蝕的(de)(de)表(biao)層,并且光亮美觀,大量(liang)用(yong)(yong)(yong)于家具、汽車、建筑等(deng)工(gong)業。此外,鉻(ge)(ge)(ge)(ge)礦石還大量(liang)用(yong)(yong)(yong)于制作(zuo)耐(nai)火材料(liao)(liao)(liao)。
鉻是人體內(nei)必(bi)需的(de)微(wei)量元(yuan)素之一,它在維持人體健康(kang)方面起關鍵作用(yong)。鉻對(dui)人體十分(fen)有利的(de)微(wei)量元(yuan)素,不應該(gai)被(bei)忽視,它是正常生長發育和調(diao)節血糖的(de)重(zhong)要元(yuan)素。鉻在人體內(nei)的(de)含量約(yue)為(wei)7毫克,主要分(fen)布于骨骼、皮膚、腎上腺、大腦和肌肉之中(zhong)。
隨著年齡的(de)(de)增(zeng)長而逐漸(jian)減少(shao)(shao),鉻的(de)(de)需要量(liang)很少(shao)(shao),鉻作為一種必(bi)要的(de)(de)微量(liang)營養(yang)元(yuan)素在(zai)所有胰(yi)島素調節活動中起(qi)重要作用,它能幫助(zhu)胰(yi)島素促(cu)進葡萄糖(tang)(tang)進入細(xi)胞(bao)內的(de)(de)效(xiao)率,是(shi)重要的(de)(de)血糖(tang)(tang)調節劑。在(zai)血糖(tang)(tang)調節方面,特別是(shi)對(dui)糖(tang)(tang)尿(niao)病患者而言有著重要的(de)(de)作用。它有助(zhu)于(yu)生長發育,并對(dui)血液中的(de)(de)膽固醇濃(nong)度(du)也有控制(zhi)作用,缺乏時可能會導致心臟疾(ji)病。
當缺乏(fa)鉻時,就(jiu)很容易表(biao)現出糖(tang)代謝失(shi)調(diao),如(ru)不及(ji)時補(bu)充這(zhe)種元(yuan)素,就(jiu)會患糖(tang)尿(niao)病(bing),誘發冠狀動脈硬化導致心血管病(bing),嚴重(zhong)的會導致白(bai)內障(zhang)、失(shi)明、尿(niao)毒癥等(deng)并發癥。
鉻還(huan)是葡萄(tao)糖(tang)耐量因子的(de)組成(cheng)成(cheng)分(fen),它可(ke)促進胰島素(su)(su)(su)在(zai)(zai)體內(nei)充分(fen)地發揮(hui)作(zuo)用。在(zai)(zai)生(sheng)理上(shang)對機體的(de)生(sheng)長發育來(lai)說,胰島素(su)(su)(su)和生(sheng)長激素(su)(su)(su)同等重要,缺(que)一不可(ke)。胰島素(su)(su)(su)在(zai)(zai)人體內(nei)的(de)作(zuo)用非常大,既是體內(nei)重要的(de)合成(cheng)激素(su)(su)(su)可(ke)促進葡萄(tao)糖(tang)的(de)攝取、貯存和利用,又(you)可(ke)促進脂肪酸的(de)合成(cheng),還(huan)能(neng)促進蛋白(bai)質的(de)合成(cheng)和貯存。因此,青少(shao)年想健康、科學的(de)成(cheng)長發育,一定不能(neng)缺(que)少(shao)鉻。
有(you)一些人聽說自(zi)己(ji)缺鉻(ge)(ge),就盲目(mu)補(bu)鉻(ge)(ge)。把高鉻(ge)(ge)食(shi)物當做營養品來長期服用(yong),使人體處在(zai)一個高鉻(ge)(ge)的(de)狀態(tai)。其(qi)(qi)實盲目(mu)地補(bu)鉻(ge)(ge)是不(bu)可取的(de),如果(guo)攝取過量(liang)鉻(ge)(ge)的(de)毒(du)性與(yu)其(qi)(qi)存在(zai)的(de)價(jia)態(tai)有(you)極大的(de)關系,六價(jia)鉻(ge)(ge)的(de)毒(du)性比三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)高約100倍(bei),但(dan)不(bu)同化合(he)物毒(du)性不(bu)同。六價(jia)鉻(ge)(ge)化合(he)物在(zai)高濃度(du)時(shi)具有(you)明顯(xian)的(de)局部刺激作(zuo)用(yong)和(he)腐(fu)蝕(shi)作(zuo)用(yong),低(di)濃度(du)時(shi)為常(chang)見(jian)的(de)致(zhi)癌物質。在(zai)食(shi)物中大多為三(san)價(jia)鉻(ge)(ge),其(qi)(qi)口服毒(du)性很低(di),可能是由于其(qi)(qi)吸收非常(chang)少。
鉻雖然人體需要量很(hen)少,但作用很(hen)大。它是使胰島(dao)素起作用的一(yi)種重要元素。糖尿(niao)病人存在(zai)缺鉻和缺鋅(xin)的問題,并(bing)且有并(bing)發癥時患(huan)者的鉻、鋅(xin)含量均顯著低于無并(bing)發癥患(huan)者。三(san)價(jia)鉻可以改善胰島(dao)素的敏感(gan)性。
含(han)(han)鉻(ge)量比較(jiao)(jiao)高的食(shi)物有主要是一(yi)些粗(cu)糧,如(ru)我們(men)通(tong)常食(shi)用的小麥、花生、蘑(mo)菇等(deng)等(deng),另外胡椒、以及動物的肝臟、牛肉(rou)、雞(ji)蛋、紅糖、乳制(zhi)品等(deng)都(dou)是含(han)(han)有鉻(ge)元(yuan)素(su)比較(jiao)(jiao)高的食(shi)品。多吃這(zhe)些食(shi)品,就(jiu)能(neng)保證人體(ti)的鉻(ge)元(yuan)素(su)的充足。當然,前提(ti)是保證流失不(bu)會過多。
提起近視,許多人(ren)常將其歸咎于不(bu)良用眼,如看書(shu)距離不(bu)當,光太暗,持(chi)久用眼等。但飲食不(bu)當也是誘(you)發青少年近視的(de)原(yuan)因之(zhi)一。
美國(guo)紐約大(da)學研究員(yuan)貝蘭博(bo)士對大(da)量青少年(nian)近(jin)視病(bing)例進行(xing)研究之后指出,體(ti)內缺乏微(wei)量元素(su)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)與(yu)近(jin)視的(de)(de)(de)形成有(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)關系。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)元素(su)在人體(ti)中與(yu)球蛋白結合(he),為球蛋白正(zheng)常代謝(xie)必(bi)需。在糖(tang)與(yu)脂肪的(de)(de)(de)代謝(xie)中,鉻(ge)(ge)(ge)(ge)協助胰島素(su)發(fa)揮重要的(de)(de)(de)生理作用(yong)。處于生長(chang)發(fa)育旺盛時期的(de)(de)(de)青少年(nian),鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)需求比成人大(da)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)主(zhu)要存在于粗糧、紅糖(tang)、蔬菜(cai)及水果等食物中,有(you)些(xie)家(jia)長(chang)不注(zhu)意食物搭(da)配,長(chang)期給孩子吃一(yi)些(xie)精(jing)細(xi)食物,從而造成缺鉻(ge)(ge)(ge)(ge),眼睛(jing)晶體(ti)滲透(tou)壓的(de)(de)(de)變(bian)化,使晶狀體(ti)變(bian)凸(tu),屈光(guang)度增(zeng)加,產生近(jin)視。
鉻(ge)的測定濕式(shi)消(xiao)(xiao)解(jie)法(fa):準確稱取(qu)1.0~2.0g樣(yang)品(pin)(pin),置于消(xiao)(xiao)解(jie)瓶(ping)中,同時做(zuo)試劑(ji)空(kong)白。如為干燥固體樣(yang)品(pin)(pin),可酌加(jia)(jia)(jia)(jia)適量的水(shui)(shui),使含水(shui)(shui)約75%以(yi)上,加(jia)(jia)(jia)(jia)硝(xiao)酸10~15mL,混合(he)放置,然后(hou)(hou)(hou)徐徐加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)。待激(ji)烈反(fan)應停止(zhi)并冷卻(que)后(hou)(hou)(hou),加(jia)(jia)(jia)(jia)硫酸5~7.5mL,再徐徐加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)。如消(xiao)(xiao)解(jie)過(guo)程中有大(da)量氣泡可加(jia)(jia)(jia)(jia)辛醇2~3滴。溶液(ye)如變為暗色時,再加(jia)(jia)(jia)(jia)2~3mL硝(xiao)酸繼續加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re),至產(chan)生(sheng)三(san)氧化(hua)硫白煙(yan)而溶液(ye)呈現淡黃色或無色時消(xiao)(xiao)解(jie)完成。若(ruo)消(xiao)(xiao)解(jie)不完全可再加(jia)(jia)(jia)(jia)少量硝(xiao)酸及(ji)高氯(lv)酸1mL,加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)以(yi)加(jia)(jia)(jia)(jia)速消(xiao)(xiao)解(jie),消(xiao)(xiao)解(jie)液(ye)冷卻(que)后(hou)(hou)(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)5mL水(shui)(shui)及(ji)5mL草(cao)酸銨溶液(ye),加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)至生(sheng)成三(san)氧化(hua)硫白煙(yan)為止(zhi),冷后(hou)(hou)(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)水(shui)(shui)使成50mL作為待測溶液(ye),同時做(zuo)試劑(ji)空(kong)白。
吸取(qu)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(zhi)于(yu)150mL三角(jiao)瓶(ping)中,加純(chun)水至50mL。
向標準系列中加0.5mL 1+1硫酸(suan)(suan),0.5mL 1+1磷酸(suan)(suan)及2~3滴(di)6%高(gao)錳(meng)(meng)酸(suan)(suan)鉀(jia)溶液(ye)。如紫紅(hong)色消褪則應再加高(gao)錳(meng)(meng)酸(suan)(suan)鉀(jia)溶液(ye)。各(ge)加幾(ji)粒玻璃珠(zhu),加熱煮(zhu)沸,如紫紅(hong)色消退(tui),需補(bu)加高(gao)錳(meng)(meng)酸(suan)(suan)鉀(jia)至(zhi)煮(zhu)沸后仍需保(bao)持紫紅(hong)色。
冷卻后向各瓶中加(jia)1mL 20%尿素溶(rong)液(ye),然(ran)后滴加(jia)2%亞硝酸鈉溶(rong)液(ye),每加(jia)1滴需充分振搖,直到紫紅色剛褪去(qu)為止。待(dai)瓶中不冒氣泡后再將溶(rong)液(ye)轉移(yi)到50mL比色管中,用(yong)純(chun)水稀釋(shi)至刻度。
向比(bi)色管各(ge)加(jia)入2.5mL 1+7硫酸,0.5mL 1%二(er)苯碳酰二(er)肼,立即搖勻放置10min在波(bo)長540nm下用3cm比(bi)色皿以(yi)純水作(zuo)參比(bi)測定吸光度值。繪制標準曲線。
鉻是(shi)(shi)(shi)維持(chi)人(ren)體(ti)生命活動的(de)(de)必需元素,能幫(bang)助胰島素促進(jin)葡萄糖進(jin)入細(xi)胞內的(de)(de)效率(lv),是(shi)(shi)(shi)重要(yao)的(de)(de)血糖調節劑(ji)及促進(jin)生長發育的(de)(de)功能。此(ci)外,鉻是(shi)(shi)(shi)糖尿病的(de)(de)“克星“,在日(ri)常(chang)生活中可以多(duo)攝(she)取(qu)富含鉻的(de)(de)食物。
鉻(ge)(ge)是動物和(he)人體必不可少的(de)(de)微量營養素(su)之一(yi)。其主要(yao)作用是幫助維持身體中(zhong)所允(yun)許的(de)(de)正常葡萄(tao)糖含量。飲食(shi)中(zhong)供鉻(ge)(ge)不足與(yu)葡萄(tao)糖和(he)類脂同化作用的(de)(de)改變有(you)(you)(you)關。腸(chang)胃(wei)中(zhong)鉻(ge)(ge)的(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)與(yu)食(shi)品中(zhong)元(yuan)素(su)的(de)(de)化學結構(gou)有(you)(you)(you)關。研究表明(ming),飲食(shi)中(zhong)攝人的(de)(de)無機鉻(ge)(ge)只有(you)(you)(you)1%被吸(xi)(xi)收(shou)(shou),鉻(ge)(ge)一(yi)旦被吸(xi)(xi)收(shou)(shou),便迅速離(li)開血液分布于各個器官(guan)中(zhong),特別是肝臟,有(you)(you)(you)3價鉻(ge)(ge)存在。在所有(you)(you)(you)細胞組織中(zhong)鉻(ge)(ge)的(de)(de)濃(nong)度都隨著年齡的(de)(de)增加而下降。吸(xi)(xi)收(shou)(shou)的(de)(de)鉻(ge)(ge)主要(yao)通過腎(shen)臟排泄。人體的(de)(de)頭發含鉻(ge)(ge)濃(nong)度最高,約為0.2~2.0mg/kg。
鉻的(de)(de)(de)最好來源是(shi)肉(rou)類(lei),尤以肝臟(zang)和(he)其他內臟(zang),是(shi)生物(wu)有效(xiao)性高的(de)(de)(de)鉻的(de)(de)(de)來源。啤酒酵母、未加(jia)工的(de)(de)(de)谷物(wu)、麩糠、硬果類(lei)、乳酪也(ye)提供(gong)較(jiao)多的(de)(de)(de)鉻;軟體動物(wu)、海藻、紅(hong)糖(tang)、粗砂糖(tang)中的(de)(de)(de)鉻的(de)(de)(de)含(han)量高于白糖(tang)。家禽、魚(yu)類(lei)和(he)精(jing)(jing)制的(de)(de)(de)谷類(lei)食(shi)物(wu)含(han)有很少的(de)(de)(de)鉻。長(chang)期食(shi)用精(jing)(jing)制食(shi)品和(he)大(da)量的(de)(de)(de)精(jing)(jing)糖(tang),可促進體內鉻的(de)(de)(de)排泄增加(jia),因此造(zao)成鉻的(de)(de)(de)缺(que)乏。
鉻的豐富來(lai)源有干酪、蛋(dan)白類(lei)和肝(gan)。
良好來源有(you)蘋果皮、香蕉(jiao)、牛(niu)肉、啤酒、面(mian)包、紅糖、黃油、雞、玉米粉、面(mian)粉、土豆、植(zhi)物油和全麥。
一般來源(yuan)有胡(hu)蘿卜(bu)、青豆、柑橘、菠(bo)菜和草莓。
微量來源有大部(bu)分(fen)的(de)水果和蔬菜、牛奶及(ji)糖。
需要(yao)補充(chong)鉻的人群(qun)可以多(duo)吃點上(shang)面列舉的食物。
鉻有助于(yu)胰島素促進(jin)葡(pu)萄糖(tang)進(jin)入細(xi)胞內的(de)效(xiao)率(lv),是(shi)血糖(tang)調節劑,可以預防糖(tang)尿病(bing)。大(da)家在(zai)日常飲食(shi)中注意通(tong)過這(zhe)些食(shi)物補充鉻元素,特(te)別是(shi)糖(tang)尿病(bing)患(huan)者(zhe),更加應該增(zeng)加鉻元素的(de)攝入量。
鉻對(dui)血糖(tang)(tang)代謝至關重要,它可以提高(gao)胰(yi)島(dao)素作用,使葡(pu)萄(tao)糖(tang)(tang)順(shun)利進入人體細胞進行代謝產生能量(liang),如果(guo)你患有(you)糖(tang)(tang)尿病(bing)或(huo)是低血糖(tang)(tang)你可以通(tong)過鉻來調(diao)節體內葡(pu)萄(tao)糖(tang)(tang)的代謝。
鉻(ge)在提高高密(mi)度脂(zhi)蛋白(HDL,對人體有(you)利(li)的脂(zhi)蛋白),降低膽圍醇水(shui)平(ping)方面也發(fa)揮著積極的作用,有(you)助于(yu)預防(fang)及改善動脈硬化、預防(fang)高血壓等心血管疾病。
鉻有助于人(ren)們減少(shao)對甜食的渴求,幫助降低體脂含(han)量、增加(jia)瘦(shou)肌肉(rou)組(zu)織(zhi)、從而有助于促進新陳代謝維(wei)持理想體重(zhong)(瘦(shou)肌肉(rou)組(zu)織(zhi)越多,代謝率越高),在(zai)減肥食品(pin)里很受(shou)歡迎。
1、對人皮膚
皮膚直接接觸(chu)鉻化合物(wu)所(suo)造(zao)成的傷(shang)害:
鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)
鉻化合物(wu)并(bing)不(bu)損傷(shang)完整(zheng)的皮膚(fu),但當(dang)皮膚(fu)擦傷(shang)而接觸鉻化合物(wu)時即可(ke)(ke)發(fa)生傷(shang)害作用。鉻性皮膚(fu)潰瘍的發(fa)病率偶(ou)然性較(jiao)高(gao),主(zhu)要與接觸時間(jian)長(chang)短,皮膚(fu)的過敏性及(ji)個人衛生習慣有關。鉻瘡主(zhu)要發(fa)生于手、臂及(ji)足(zu)部(bu),但只要皮膚(fu)發(fa)生破(po)損,不(bu)管任(ren)何部(bu)位(wei)(wei),均(jun)可(ke)(ke)發(fa)生。指甲根部(bu)是暴露(lu)處,容易積留(liu)臟物(wu),皮膚(fu)也(ye)(ye)最易破(po)損,因此這些部(bu)位(wei)(wei)也(ye)(ye)易形(xing)成鉻瘡。形(xing)成鉻瘡前,皮膚(fu)最初出現紅腫,具搔癢(yang)感,不(bu)作適當(dang)治療可(ke)(ke)侵入深(shen)部(bu)。潰瘍上蓋有分泌(mi)物(wu)的硬痂,四周部(bu)隆(long)起(qi),中央(yang)深(shen)而充滿腐(fu)肉,邊緣明顯,呈灰紅色,局部(bu)疼痛(tong)(tong),潰瘍部(bu)呈倒錐(zhui)形(xing),潰瘍面(mian)較(jiao)小,一般不(bu)超(chao)過3mm,有時也(ye)(ye)可(ke)(ke)大至12-30mm,或小至針尖般大小,若忽視治療,進一步發(fa)展可(ke)(ke)深(shen)放至骨部(bu),劇烈疼痛(tong)(tong),愈合甚慢。
鉻性皮炎及濕疹
接觸(chu)六(liu)價(jia)鉻也可(ke)發(fa)生鉻性皮(pi)炎及(ji)濕疹,患處皮(pi)膚(fu)搔癢(yang)并形成水泡,皮(pi)膚(fu)過敏者(zhe)接觸(chu)鉻污(wu)染物數(shu)天后即可(ke)發(fa)生皮(pi)炎,鉻過敏期長達3-6月,濕疹常(chang)發(fa)生于手及(ji)前臂等(deng)暴露部份,偶(ou)爾也發(fa)生在足及(ji)踝部,甚至臉部、背部等(deng)。
2、對呼吸道
鉻性鼻炎
接觸鉻鹽常見的呼吸道職業病(bing)是鉻性鼻(bi)炎,該病(bing)早(zao)期(qi)癥狀為(wei)鼻(bi)粘膜充血(xue),腫脹、鼻(bi)腔干燥、搔(sao)癢、出血(xue),嗅(xiu)覺(jue)減退,粘液分泌增(zeng)多,常打噴嚏等(deng),繼(ji)而發生鼻(bi)中(zhong)(zhong)隔潰疹,潰疹部位一般在鼻(bi)中(zhong)(zhong)隔軟(ruan)骨(gu)前下(xia)端1.5cm處,無明顯疼痛感。鉻性鼻(bi)炎根據潰瘍及穿孔程度,可(ke)為(wei)三(san)期(qi):
糜爛性鼻炎,鼻中隔粘膜縻爛,呈(cheng)灰(hui)白色(se)斑點。
潰瘍性鼻(bi)炎,鼻(bi)中隔(ge)變(bian)薄(bo),鼻(bi)粘膜呈凹性缺損(sun),表面(mian)有(you)濃性痂蓋,鼻(bi)中粘膜蒼(cang)白,嗅(xiu)覺明顯衰(shuai)退(tui)。
鼻中隔穿孔,鼻中隔軟骨可見圓形(xing)成(cheng)三(san)角形(xing)孔洞穿孔處(chu)有(you)黃(huang)色痂,鼻粘(zhan)膜萎縮,鼻腔干(gan)燥(zao)。
3、對眼及耳
眼(yan)皮及角(jiao)膜接觸鉻化合物可能引起刺激及潰瘍,癥狀為眼(yan)球結膜充血、有異物感(gan)、流淚刺痛、視力減弱,嚴重時可導致角(jiao)膜上皮脫落(luo)。
鉻化合物侵蝕鼓膜及外耳引起潰瘍(yang)僅(jin)偶然發生。
4、對腸胃道
誤食入六價(jia)(jia)鉻化合(he)物(wu)(wu)可(ke)引起口腔粘膜增(zeng)厚(hou),水腫(zhong)(zhong)形成黃色痂皮,反胃嘔吐,有(you)(you)時帶血,劇(ju)烈(lie)腹痛,肝腫(zhong)(zhong)大(da),嚴(yan)重時使循環衰竭(jie),失(shi)去知(zhi)覺,甚至死亡(wang)。六價(jia)(jia)鉻化合(he)物(wu)(wu)在吸入時是有(you)(you)致(zhi)癌(ai)(ai)性的(de),會造成肺癌(ai)(ai)。
5、全身中毒
此種情況甚少,癥(zheng)狀是:頭痛消瘦,腸胃失調,肝功(gong)能衰竭,腎(shen)臟損傷,單接血(xue)球增(zeng)多(duo),血(xue)鈣增(zeng)多(duo)及血(xue)磷增(zeng)多(duo)等。
侵(qin)入(ru)途徑:吸入(ru)、食(shi)入(ru)。
健康危害(hai):三價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)對人(ren)體幾(ji)乎不產生有害(hai)作用,未見(jian)引(yin)起工業(ye)中(zhong)(zhong)毒的(de)報(bao)道(dao)(dao)(dao)(dao)。進(jin)(jin)(jin)入(ru)人(ren)體的(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)被(bei)積存在人(ren)體組織中(zhong)(zhong),代(dai)謝和(he)被(bei)清(qing)除的(de)速度緩(huan)慢(man)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)進(jin)(jin)(jin)入(ru)血液(ye)后(hou),主要與血漿中(zhong)(zhong)的(de)球蛋白(bai)、白(bai)蛋白(bai)、r-球蛋白(bai)結合。六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)還可透過紅細胞膜(mo),15分(fen)鐘內可以有50%的(de)六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)進(jin)(jin)(jin)入(ru)細胞,進(jin)(jin)(jin)入(ru)紅細胞后(hou)與血紅蛋白(bai)結合。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)代(dai)謝物主要從腎排(pai)出,少量(liang)經糞便排(pai)出。六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)對人(ren)主要是(shi)慢(man)性毒害(hai),它(ta)可以通過消化道(dao)(dao)(dao)(dao)、呼吸(xi)(xi)道(dao)(dao)(dao)(dao)、皮膚和(he)粘膜(mo)侵(qin)入(ru)人(ren)體,在體內主要積聚在肝(gan)、腎和(he)內分(fen)泌腺中(zhong)(zhong)。通過呼吸(xi)(xi)道(dao)(dao)(dao)(dao)進(jin)(jin)(jin)入(ru)的(de)則(ze)易(yi)積存在肺部。六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)有強(qiang)氧化作用,所以慢(man)性中(zhong)(zhong)毒往(wang)往(wang)以局部損(sun)害(hai)開(kai)始逐(zhu)漸發展到不可救藥(yao)。經呼吸(xi)(xi)道(dao)(dao)(dao)(dao)侵(qin)入(ru)人(ren)體時(shi),開(kai)始侵(qin)害(hai)上呼吸(xi)(xi)道(dao)(dao)(dao)(dao),引(yin)起鼻炎、咽炎和(he)喉炎、支氣(qi)管炎。
切斷火源。戴好口罩(zhao)和手(shou)套。收(shou)(shou)集回收(shou)(shou)。
國內(nei)處理含六價鉻廢水的(de)常用(yong)方法(fa)有硫酸亞鐵-石灰法(fa)、離子(zi)交換(huan)法(fa)、鐵氧體法(fa)等。
皮膚接觸:脫(tuo)去污染的衣(yi)著,用流動清水(shui)沖(chong)洗。
眼睛(jing)接觸:立即翻開上下眼瞼,用流(liu)動清水或生理鹽水沖洗。
吸(xi)入:脫離現場至空氣新鮮處。
食(shi)入:給飲(yin)足量溫水,催(cui)吐,就醫。
S16:Keep away from sources of ignition - No smoking.
遠離火源,禁止吸煙。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼(yan)睛接觸后,立即用大量水沖洗并征求醫(yi)生意見。
S27:Take off immediately all contaminated clothing.
立(li)即脫掉全部污染的衣服。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴適當(dang)的(de)防護服、手(shou)套(tao)和眼睛/面保護。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
發生事(shi)故時或感(gan)覺不適時,立即求醫(可(ke)能時出示標簽)。
R40:Possible risks of irreversible effects.
可(ke)能有不可(ke)逆作用的(de)風(feng)險。