鉻(ge)(ge)(Chromium),化學符號Cr,原子序數為(wei)(wei)24,在元素(su)周期表中屬ⅥB族。元素(su)名來(lai)自(zi)(zi)于(yu)(yu)希臘文,原意為(wei)(wei)“顏(yan)色(se)”,因為(wei)(wei)鉻(ge)(ge)的化合(he)物都有顏(yan)色(se)。單質為(wei)(wei)鋼灰色(se)金(jin)屬,是自(zi)(zi)然(ran)界硬度最大(da)的金(jin)屬。鉻(ge)(ge)在地殼中的含量為(wei)(wei)0.01%,居第(di)17位。呈游離態的自(zi)(zi)然(ran)鉻(ge)(ge)極其罕見,主要存(cun)在于(yu)(yu)鉻(ge)(ge)鉛(qian)礦中。
2017年10月27日,世(shi)界衛生(sheng)組織國際癌癥研究機構公布的致(zhi)癌物清單(dan)初(chu)步整理參考,金屬鉻(ge)在(zai)3類致(zhi)癌物清單(dan)中。
鉻是(shi)1797年(nian)(nian)法國化學家沃克(ke)蘭從(cong)當時稱為紅色西伯利亞(ya)礦石中(zhong)(zhong)(zhong)發現的(de)。早在1766年(nian)(nian),在俄羅斯(si)圣彼得堡任化學教授的(de)德國的(de)列(lie)曼曾經分析了它,確定其中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)有鉛(qian)。1798年(nian)(nian)沃克(ke)蘭給他找到的(de)這(zhe)種灰(hui)色針狀金(jin)屬命名為chrom,來自(zi)希(xi)臘文chroma(顏(yan)色)。由此得到鉻的(de)拉丁(ding)名稱chromium和元素符號Cr。差不多在同一個(ge)時期里,克(ke)拉普羅特(te)也從(cong)鉻鉛(qian)礦中(zhong)(zhong)(zhong)獨立發現了鉻。
自然界中主要以鉻鐵(tie)礦(kuang)FeCr2O4形式存在。由氧化(hua)鉻用鋁(lv)還原(yuan),或由鉻氨礬或鉻酸經電解(jie)制(zhi)得。
按照在地(di)殼中的含量,鉻(ge)屬于(yu)(yu)分(fen)布較廣的元(yuan)素之(zhi)一(yi)。它(ta)比(bi)在它(ta)以前發現的鈷、鎳、鉬、鎢(wu)都多(duo)。這(zhe)可能是(shi)由于(yu)(yu)鉻(ge)的天然化合(he)物很穩定,不易(yi)溶于(yu)(yu)水,還原比(bi)較困難。有(you)人認為沃克蘭取(qu)得的金屬鉻(ge)可能是(shi)鉻(ge)的碳化物。
亞鉻(ge)酸(suan)鹽在地(di)殼中(zhong)(zhong)(zhong)的自然儲量(liang)(liang)超過18億(yi)噸(dun)(dun),可開(kai)采儲量(liang)(liang)超過8.1億(yi)噸(dun)(dun)。2004年,世界亞鉻(ge)酸(suan)鹽開(kai)采量(liang)(liang)為(wei)1750萬(wan)噸(dun)(dun),其中(zhong)(zhong)(zhong),南非(fei)開(kai)采763萬(wan)噸(dun)(dun),哈薩(sa)克斯(si)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)(zhong)國(guo)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)資源(yuan)比較(jiao)貧乏,按(an)可滿足需求的程度看,屬短缺資源(yuan)。總保有(you)儲量(liang)(liang)礦(kuang)(kuang)(kuang)石1078萬(wan)噸(dun)(dun),其中(zhong)(zhong)(zhong)富礦(kuang)(kuang)(kuang)占53.6%。鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)產地(di)有(you)56處(chu),分布于西藏(zang)(zang)、新疆、內蒙古、甘肅等(deng)13個省(區),以(yi)西藏(zang)(zang)為(wei)最主要,保有(you)儲量(liang)(liang)約占全國(guo)的一(yi)半。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang)(chuang)是典(dian)型(xing)(xing)的與超基性巖(yan)(yan)有(you)關(guan)的巖(yan)(yan)漿型(xing)(xing)礦(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang)(chuang),絕大多數屬蛇綠巖(yan)(yan)型(xing)(xing),礦(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang)(chuang)賦存于蛇綠巖(yan)(yan)帶中(zhong)(zhong)(zhong)。西藏(zang)(zang)羅布莎鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)和新疆薩(sa)爾托海鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)等(deng)皆屬此(ci)類。從成礦(kuang)(kuang)(kuang)時(shi)代(dai)來看,中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)(kuang)形成時(shi)代(dai)以(yi)中(zhong)(zhong)(zhong)生代(dai)、新生代(dai)為(wei)主。
在冶(ye)金(jin)(jin)工業上(shang),鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦主要用來生產鉻(ge)(ge)鐵(tie)合(he)金(jin)(jin)和(he)金(jin)(jin)屬鉻(ge)(ge)。鉻(ge)(ge)鐵(tie)合(he)金(jin)(jin)作(zuo)為鋼(gang)(gang)的(de)添加料生產多種(zhong)高強(qiang)度、抗腐蝕(shi)、耐(nai)磨、耐(nai)高溫、耐(nai)氧(yang)化的(de)特(te)種(zhong)鋼(gang)(gang),如不(bu)銹鋼(gang)(gang)、耐(nai)酸鋼(gang)(gang)、耐(nai)熱鋼(gang)(gang)、滾(gun)珠(zhu)軸承鋼(gang)(gang)、彈簧鋼(gang)(gang)、工具鋼(gang)(gang)等。金(jin)(jin)屬鉻(ge)(ge)主要用于與(yu)鈷、鎳、鎢等元(yuan)素冶(ye)煉特(te)種(zhong)合(he)金(jin)(jin)。這些特(te)種(zhong)鋼(gang)(gang)和(he)特(te)種(zhong)合(he)金(jin)(jin)是航(hang)空(kong)、宇航(hang)、汽車、造船,以及國防工業生產槍(qiang)炮、導彈、火箭、艦艇等不(bu)可(ke)缺(que)少的(de)材(cai)料。在耐(nai)火材(cai)料上(shang),鉻(ge)(ge)鐵(tie)礦用來制造鉻(ge)(ge)磚(zhuan)、鉻(ge)(ge)鎂(mei)磚(zhuan)和(he)其他特(te)殊耐(nai)火材(cai)料。
鉻(ge)鐵礦在化(hua)學(xue)工業上主要用來生產重鉻(ge)酸鈉,進而制取(qu)其他鉻(ge)化(hua)合物(wu),用于(yu)顏料(liao)、紡織、電鍍、制革等工業,還(huan)可制作催(cui)化(hua)劑(ji)和觸媒(mei)劑(ji)等。
鉻鐵(tie)礦(kuang)是(shi)中(zhong)國的(de)(de)(de)(de)短缺礦(kuang)種,儲量少,產量低,每年消費量的(de)(de)(de)(de)80%以(yi)(yi)上(shang)依靠進口。鉻具(ju)有(you)親氧性(xing)(xing)(xing)和(he)親鐵(tie)性(xing)(xing)(xing),以(yi)(yi)親氧性(xing)(xing)(xing)較強,只有(you)在還原和(he)硫的(de)(de)(de)(de)逸度較高的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)才顯示親硫性(xing)(xing)(xing)。在內生(sheng)(sheng)作(zuo)用條件(jian)下(xia)鉻一般呈三(san)價。六次酸位的(de)(de)(de)(de)Cr3+和(he)Al3+、Fe3+的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)(li)子半徑相接近,故它們之間(jian)可以(yi)(yi)呈廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)(de)類(lei)質(zhi)同象。此外(wai),可與鉻類(lei)質(zhi)同象代替的(de)(de)(de)(de)元素還有(you)Mn、Mg、Ni、Co、Zn等(deng)(deng),所以(yi)(yi)在鎂鐵(tie)硅酸鹽礦(kuang)物和(he)副礦(kuang)物中(zhong)有(you)鉻的(de)(de)(de)(de)廣(guang)泛(fan)分布。在表生(sheng)(sheng)帶強烈氧化條件(jian)下(xia)(堿性(xing)(xing)(xing)介質(zhi)),Cr3+氧化成Cr6+形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)(de)鉻酸根(gen)離(li)(li)(li)子,使不活動的(de)(de)(de)(de)鉻離(li)(li)(li)子變成易(yi)溶的(de)(de)(de)(de)鉻陰離(li)(li)(li)子發生(sheng)(sheng)遷移。遇極化性(xing)(xing)(xing)很強的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)(li)子(如(ru)Cu、Pb等(deng)(deng)),則形(xing)成難溶的(de)(de)(de)(de)鉻酸性(xing)(xing)(xing)礦(kuang)物。
在自然界中已發(fa)現的(de)含(han)鉻(ge)礦物(wu)(wu)約有50余種,分別屬于氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)類、鉻(ge)酸鹽類和(he)硅酸鹽類。此外還有少數(shu)氫氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)、碘酸鹽、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)硫(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)。其(qi)中氮化(hua)(hua)鉻(ge)和(he)硫(liu)化(hua)(hua)鉻(ge)礦物(wu)(wu)只見于隕(yun)石中。具(ju)有工業(ye)價值(zhi)的(de)鉻(ge)礦物(wu)(wu)都屬于鉻(ge)尖晶(jing)石類礦物(wu)(wu),它們的(de)化(hua)(hua)學(xue)通式為(Mg,Fe2+)(Cr,Al,Fe3+)2O4或(huo)(Mg,Fe2+)O(Cr,Al,Fe3+)2O3,其(qi)Cr2O3含(han)量為18%~62%。
有(you)工業價值的(de)鉻礦物,其Cr2O3含量一般(ban)都在30%以上,其中(zhong)常見(jian)的(de)是:
化學(xue)成分為(wei)(Mg,Fe)Cr2O4,介于亞鐵(tie)(tie)鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(FeCr2O4,含FeO 32.09%、Cr2O3 67.91)與鎂鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(MgCr2O4,含MgO 20.96%、Cr2O3 79.04%)之間,通常(chang)有人(ren)將(jiang)亞鐵(tie)(tie)鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)和鎂鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)也(ye)都稱(cheng)為(wei)鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)。鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)為(wei)等軸晶系,晶體(ti)呈細小的(de)八面(mian)體(ti),通常(chang)呈粒(li)狀和致密塊狀集合體(ti),顏色黑(hei)色,條痕褐色,半金屬光澤,硬度5.5,比(bi)重4.2~4.8,具弱磁(ci)性(xing)。鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)是巖漿成因礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu),產于超基性(xing)巖中,當含礦(kuang)(kuang)(kuang)巖石(shi)遭受風化破(po)壞后,鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)常(chang)轉入砂礦(kuang)(kuang)(kuang)中。鉻(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)是煉鉻(ge)的(de)最主要的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)原料(liao),富含鐵(tie)(tie)的(de)劣質(zhi)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)可作(zuo)高級(ji)耐火(huo)材料(liao)。
又稱鉻鐵(tie)尖(jian)晶(jing)石或鋁鉻鐵(tie)礦(kuang)。化學成分為Fe(Cr,Al)2O4,含(han)Cr2O3 32%~38%。其(qi)形態、物理性質、成因、產狀及用途與鉻鐵(tie)礦(kuang)相同。
化學成(cheng)分為(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。其形態(tai)、物(wu)理性質、成(cheng)因、產(chan)狀及用(yong)途也與鉻鐵(tie)礦相同。
原子體積:7.23cm3/mol
元素在(zai)太陽中(zhong)的含(han)量:20ppm
元(yuan)素在海水中的(de)含量:太平洋表面(mian)0.00015ppm
地殼中含(han)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)分布:2-8-13-1
電子層(ceng):K-L-M-N
外圍電(dian)子層排布(bu):3d54s1
晶(jing)體(ti)結構:晶(jing)胞為(wei)體(ti)心(xin)立(li)方(fang)晶(jing)胞,每個(ge)晶(jing)胞含有2個(ge)金(jin)屬原子。
氧化態:+3(主要),+6,+5,+4,+2,+1,0,-1,-2
電(dian)負性:1.66
外(wai)圍電子排布(bu):3d5 4s1
核外電子(zi)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
第二電離能:1592KJ·mol-1
第(di)三(san)電離(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)
熱導率:90.7W/(m·K)(300K)
單(dan)質熔點:1907℃
單(dan)質沸點:2761℃
原子半徑:1.28埃
離子(zi)半(ban)徑:0.62埃(ai)(+3)
共價半(ban)徑:1.18埃(ai)
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(li)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(ge)(ge)是銀(yin)白(bai)色有光澤的(de)(de)金(jin)屬(shu),純鉻(ge)(ge)有延展性,含雜質(zhi)的(de)(de)鉻(ge)(ge)硬而(er)脆。密度7.20g/cm3。可溶(rong)于強(qiang)堿溶(rong)液。鉻(ge)(ge)具(ju)有很(hen)(hen)高(gao)的(de)(de)耐腐蝕(shi)性,在空(kong)氣中,即便是在赤熱(re)的(de)(de)狀(zhuang)態下,氧化也很(hen)(hen)慢。不溶(rong)于水。鍍(du)在金(jin)屬(shu)上可起(qi)保護(hu)作(zuo)用(yong)。
鉻能慢(man)慢(man)地溶于(yu)稀鹽酸(suan)、稀硫酸(suan),而生成藍色(se)(se)溶液(CrCl2)與空氣接觸則變成綠色(se)(se),是因為(wei)被氧化成綠色(se)(se)的CrCl3
Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑
4CrCl2 + 4HCl + O2= 4CrCl3+ 2H2O
鉻與濃硫(liu)酸反應(ying),則生成二氧化(hua)硫(liu)和硫(liu)酸鉻(Ⅲ):2Cr + 6H2SO4 (濃)=Cr2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O
但鉻(ge)不溶于濃硝酸,因為表(biao)面生(sheng)成緊(jin)密的氧化物薄膜而呈鈍(dun)態。在高溫下,鉻(ge)能與鹵素、硫、氮、碳等直接化合。
鉻與稀硫酸反(fan)應(ying):Cr + H2SO4=CrSO4 + H2↑
鋼鐵(tie)工業中廣泛應用的(de)鉻(ge)鐵(tie)合金和硅鉻(ge)合金是用電爐冶(ye)煉的(de)。金屬鉻(ge)生產則采用金屬熱(re)還原(yuan)(鋁熱(re))法(fa)及(ji)電解法(fa)。
鋁(lv)熱法生產包(bao)括從鉻(ge)礦(kuang)制取氧(yang)化鉻(ge)和鋁(lv)還原(yuan)氧(yang)化鉻(ge)制得(de)金屬(shu)鉻(ge)兩道工序。
氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)制取鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵礦磨細至160~200目(mu),配加(jia)(jia)純(chun)堿和白云石,于1050~1150℃下氧(yang)化(hua)焙(bei)燒,再用水逆流浸出和過濾(lv),獲得(de)(de)含(han)Na2CrO4大于200克(ke)/升的(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye)。加(jia)(jia)硫(liu)(liu)酸(suan)中和鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)溶(rong)(rong)液(ye),使其(qi)pH為7~8,濾(lv)出氫(qing)(qing)(qing)氧(yang)化(hua)鋁等雜質后(hou)蒸發到(dao)含(han)Na2CrO4大于450克(ke)/升,濾(lv)出Na2SO4結晶。溶(rong)(rong)液(ye)用硫(liu)(liu)酸(suan)調(diao)整pH為4±0.2,再濾(lv)出Na2SO4結晶,獲得(de)(de)重鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)(rong)液(ye)。濃(nong)縮溶(rong)(rong)液(ye)到(dao)約(yue)含(han)Na2Cr2O7 1100克(ke)/升時(shi),冷卻濾(lv)出Na2SO4結晶,再將溶(rong)(rong)液(ye)濃(nong)縮到(dao)含(han)Na2Cr2O71500~1550克(ke)/升,并于90~100℃保溫8小時(shi),然后(hou)冷卻到(dao)35℃以(yi)(yi)下,結晶出重鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)轉化(hua)成重鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)也可(ke)用碳(tan)酸(suan)法,即在(zai)15~16大氣壓下通入(ru)含(han)50% CO2的(de)(de)氣體,析出的(de)(de)沉淀為碳(tan)酸(suan)氫(qing)(qing)(qing)鈉(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O→Na2Cr2O7+2NaHCO3,碳(tan)酸(suan)氫(qing)(qing)(qing)鈉(na)可(ke)以(yi)(yi)回收使用。此法可(ke)把(ba)在(zai)焙(bei)燒中配加(jia)(jia)的(de)(de)純(chun)堿重新回收一半,較硫(liu)(liu)酸(suan)法獲得(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)鈉(na)為有利,但鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)不能完(wan)全轉化(hua)為重鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)鈉(na)。
三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)制(zhi)備可用(yong)(yong):①氯(lv)化(hua)(hua)銨還原法(fa)(fa)。即在(zai)(zai)(zai)(zai)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈉晶體中(zhong)配入(ru)一定量(liang)的(de)氯(lv)化(hua)(hua)銨,混勻后(hou)在(zai)(zai)(zai)(zai)還原爐中(zhong)于(yu)700~800℃還原,然后(hou)洗去(qu)NaCl,過濾獲(huo)得三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)濾餅,經過干(gan)燥、破碎,在(zai)(zai)(zai)(zai)回(hui)轉窯(yao)中(zhong)于(yu)1150~1200℃煅(duan)燒。用(yong)(yong)此法(fa)(fa)獲(huo)得的(de)三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)呈(cheng)墨綠色,顆粒較(jiao)大(da)、純(chun)(chun)度(du)高,但(dan)(dan)生產(chan)(chan)工序(xu)多,并(bing)產(chan)(chan)生有害氣體HCl。②煅(duan)燒鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酐(gan)法(fa)(fa)。即把重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈉加入(ru)反應鍋中(zhong),注(zhu)入(ru)濃硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan),在(zai)(zai)(zai)(zai)200℃下(xia)(xia)重(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈉與硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)反應生成(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酐(gan):Na2Cr2O7+2H2SO4→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜置后(hou)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酐(gan)和硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉沉(chen)積成(cheng)兩層。將(jiang)上部的(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉舀出,留(liu)在(zai)(zai)(zai)(zai)鍋中(zhong)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酐(gan)再加熱,用(yong)(yong)水洗去(qu)殘留(liu)的(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈉,從底(di)部放出鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酐(gan)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酐(gan)在(zai)(zai)(zai)(zai)800~950℃下(xia)(xia)煅(duan)燒分解,用(yong)(yong)水洗去(qu)未分解的(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酐(gan),過濾獲(huo)得三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)。用(yong)(yong)此法(fa)(fa)工序(xu)少,但(dan)(dan)產(chan)(chan)品(pin)雜質含量(liang)較(jiao)高。③煅(duan)燒氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)法(fa)(fa)。即將(jiang)含Na2CrO4大(da)于(yu)200克(ke)/升的(de)溶(rong)液加溫至95℃以上,加入(ru)純(chun)(chun)凈的(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)鈉溶(rong)液,攪(jiao)拌后(hou)生成(cheng)大(da)顆粒氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)Cr(OH)3沉(chen)淀。氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)(zai)(zai)(zai)回(hui)轉窯(yao)中(zhong)于(yu)1300℃煅(duan)燒分解為三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)二鉻(ge)(ge)(ge)(ge)。此法(fa)(fa)工序(xu)少,產(chan)(chan)品(pin)成(cheng)本低(di),純(chun)(chun)度(du)高,但(dan)(dan)顆粒細,易損失。
鋁熱還原(yuan)要求(qiu)原(yuan)料含Cr2O3大于(yu)99%,含硫(liu)低于(yu)0.02%,含鉛(qian)、砷、錫、銻各低于(yu)0.001%。鋁粒(li)(li)(li)粒(li)(li)(li)度應(ying)(ying)小(xiao)于(yu)0.5毫米,鋁量應(ying)(ying)不大于(yu)理論量的98%。用硝石、鎂屑和鋁粒(li)(li)(li)作引火(huo)劑。
反應(ying)(ying)(ying)焓ΔHθ=-65.0千卡(ka)/摩爾(鋁(lv))。為了保持自熱(re)反應(ying)(ying)(ying)過程并使(shi)金(jin)屬粒與渣(zha)(zha)順利分離,ΔHθ至(zhi)少(shao)應(ying)(ying)(ying)為-72千卡(ka)/摩爾(鋁(lv)),要添加(jia)硝酸鈉、氯酸鉀(jia)、鉻酸酐或堿金(jin)屬重鉻酸鹽等供氧(yang)劑(ji)補充熱(re)量;也可(ke)將混合料(liao)(liao)預熱(re)到350~400℃再行(xing)入(ru)爐(lu)。還原(yuan)反應(ying)(ying)(ying)在內砌鎂磚的(de)圓(yuan)錐形爐(lu)筒(tong)內進行(xing)。先在爐(lu)內加(jia)入(ru)部分混合爐(lu)料(liao)(liao),在料(liao)(liao)面中心(xin)加(jia)引(yin)火(huo)劑(ji),點燃后在爐(lu)料(liao)(liao)開始反應(ying)(ying)(ying)時,用流槽連續送入(ru)其(qi)余爐(lu)料(liao)(liao)。反應(ying)(ying)(ying)終止,冷卻至(zhi)室溫,拆開爐(lu)筒(tong)取(qu)出(chu)金(jin)屬錠(ding),噴砂清除表面夾渣(zha)(zha)和氧(yang)化膜。生(sheng)產大金(jin)屬錠(ding),能提高(gao)(gao)鉻的(de)回收率,渣(zha)(zha)的(de)流動性也好。鋁(lv)熱(re)法可(ke)獲得純(chun)度(du)大于(yu)(yu)98.5%的(de)金(jin)屬鉻,其(qi)中含鋁(lv)不大于(yu)(yu)0.5%。渣(zha)(zha)中含Al2O3高(gao)(gao)達90%,可(ke)作研磨(mo)材(cai)料(liao)(liao)。
電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)法(fa)(fa)生產一般用碳素鉻(ge)(ge)鐵作(zuo)原料,采(cai)用鉻(ge)(ge)銨礬法(fa)(fa)電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)流程。把碳素鉻(ge)(ge)鐵粉碎(sui),溶(rong)(rong)(rong)于電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)陽極(ji)返(fan)回液(ye)(ye)、結(jie)晶母液(ye)(ye)和硫(liu)酸(suan)的(de)混(hun)合溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中,過濾(lv)除(chu)(chu)去(qu)硅酸(suan)鹽等殘渣,濾(lv)液(ye)(ye)用硫(liu)酸(suan)銨處理并除(chu)(chu)鐵。純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)經陳化(保持(chi)30~35℃,放置15日)后,結(jie)晶出純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純(chun)鉻(ge)(ge)銨礬溶(rong)(rong)(rong)于熱水送入隔(ge)膜電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)。用不(bu)銹鋼作(zuo)陰極(ji),鉛銀(yin)合金(jin)(jin)(1% Ag)作(zuo)陽極(ji),電(dian)(dian)流密度753A/m2,槽電(dian)(dian)壓4.2伏,電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)溫(wen)度52~54℃。應控(kong)制通過電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)進入陽極(ji)室(shi)的(de)流速,并準(zhun)確地控(kong)制溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)pH為(wei)2.1~2.4。平均電(dian)(dian)流效(xiao)率45%,電(dian)(dian)耗約(yue)18.5千(qian)瓦·時/公斤。產品(pin)純(chun)度為(wei)99.2~99.4%的(de)片狀金(jin)(jin)屬(shu)鉻(ge)(ge),含氧0.3~0.5%,呈脆性。為(wei)了提高金(jin)(jin)屬(shu)鉻(ge)(ge)的(de)純(chun)度,可通過真空處理或氫還原降低含氧量(liang)。用+6價(jia)鉻(ge)(ge)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(電(dian)(dian)流密度9500A/m2,溫(wen)度84~87℃),可得(de)高純(chun)度金(jin)(jin)屬(shu)鉻(ge)(ge)(含氧0.01~0.02%),但電(dian)(dian)流效(xiao)率很低(6~7%)。
鉻用于(yu)制不銹鋼,汽車零件(jian),工具(ju),磁帶和(he)錄像(xiang)帶等(deng)。鉻鍍(du)在(zai)金屬上可(ke)以防(fang)銹,也(ye)叫(jiao)可(ke)多米,堅固美觀。
鉻(ge)(ge)可用于制(zhi)不銹鋼(gang)。紅、綠寶石的(de)色彩也來自于鉻(ge)(ge)。作為現代科技中最重(zhong)要的(de)金屬(shu),以不同百分比熔(rong)合的(de)鉻(ge)(ge)鎳鋼(gang)千變萬化,種(zhong)類繁(fan)多,令人難以置信。
鉻(ge)的毒性(xing)與(yu)其(qi)存在的價(jia)(jia)態有關,六價(jia)(jia)鉻(ge)比三價(jia)(jia)鉻(ge)毒性(xing)高100倍(bei),并易(yi)被人體吸收且在體內(nei)蓄積,三價(jia)(jia)鉻(ge)和六價(jia)(jia)鉻(ge)可(ke)以(yi)相互轉化(hua)。天然水(shui)不含(han)鉻(ge);海(hai)水(shui)中鉻(ge)的平均濃度為0.05μg/L;飲用水(shui)中更低。鉻(ge)的污染源有含(han)鉻(ge)礦石的加工(gong)、金屬表面(mian)處(chu)理、皮革鞣制、印染等排(pai)放的污水(shui)。
鉻(ge)是人(ren)體必需的(de)微量元素。三價(jia)的(de)鉻(ge)是對人(ren)體有益的(de)元素,而六(liu)價(jia)鉻(ge)是有毒的(de)。人(ren)體對無機鉻(ge)的(de)吸收利用率極低(di),不到(dao)1%;人(ren)體對有機鉻(ge)的(de)利用率可達10-25%。鉻(ge)在(zai)天然食品中的(de)含量較(jiao)低(di)、均(jun)以三價(jia)的(de)形式(shi)存在(zai)。
確切地說,鉻的生(sheng)理功能是與其它控制(zhi)代(dai)謝的物(wu)質一起(qi)配合起(qi)作用,如激素(su)、胰島素(su)、各(ge)種酶類、細胞(bao)的基因物(wu)質(DNA和RNA)等。
工業(ye)上(shang)使用的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)石為鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang),屬(shu)尖晶石(MgO·Al2O3)和磁(ci)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(FeO·Fe2O3)類,其(qi)(qi)通用化學式是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由于(yu)二價(jia)元(yuan)素(Mg2+,Fe2+,Zn2+)和三(san)價(jia)元(yuan)素(Al3+,Fe3+,Cr3+)相互置換(huan),可以出現(xian)各(ge)種不(bu)同成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)礦(kuang)石。除主(zhu)成(cheng)(cheng)分FeO及(ji)Cr2O3外,一般含(han)有不(bu)同成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)MgO、Al2O3及(ji)其(qi)(qi)他雜質(zhi)。礦(kuang)石結(jie)構組成(cheng)(cheng)對使用有明顯(xian)影響,如(ru)鉻(ge)(ge)(ge)尖晶石比(bi)鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(FeO·Cr2O3)難于(yu)還原;含(han)蛇紋石的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)石,若其(qi)(qi)中揮發物(wu)大于(yu)2%,用它(ta)制造的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)質(zhi)耐火(huo)磚在加熱到1000℃時,會因釋放結(jie)晶水而炸裂。美(mei)國1978年耗用鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)(tie)礦(kuang)917000噸(dun)(dun),其(qi)(qi)用途分配如(ru)下:冶金61%,化工21%,耐火(huo)材(cai)料(liao)18%。1981年倫(lun)敦市場(chang)鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)石價(jia)格:土耳其(qi)(qi)礦(kuang)(48% Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美(mei)元(yuan)/噸(dun)(dun),南(nan)非(阿扎尼亞),鉻(ge)(ge)(ge)礦(kuang)(44% Cr2O3)60~70美(mei)元(yuan)/噸(dun)(dun)。
由于(yu)(yu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)性脆,作為金(jin)(jin)(jin)(jin)屬材料(liao)使用(yong)(yong)(yong)還(huan)在研究中,鉻(ge)(ge)(ge)(ge)主要(yao)以鐵合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(如鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鐵)形式用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)生產(chan)不銹鋼及(ji)各(ge)種合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)鋼。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)(ge)用(yong)(yong)(yong)作鋁(lv)合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、鈷合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、鈦合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)及(ji)高溫合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、電阻發熱合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)等(deng)的(de)(de)添加劑(ji)(ji)。氧化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)用(yong)(yong)(yong)作耐(nai)(nai)光、耐(nai)(nai)熱的(de)(de)涂(tu)料(liao),也可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)作磨(mo)料(liao),玻(bo)璃(li)、陶瓷的(de)(de)著色(se)劑(ji)(ji),化(hua)學(xue)合(he)(he)(he)(he)(he)成的(de)(de)催化(hua)劑(ji)(ji)。堿式硫酸鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(三價鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鹽)用(yong)(yong)(yong)作皮革(ge)的(de)(de)鞣劑(ji)(ji)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)礬、重鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酸鹽用(yong)(yong)(yong)作織物(wu)染(ran)(ran)色(se)的(de)(de)媒染(ran)(ran)劑(ji)(ji)、浸漬(zi)劑(ji)(ji)及(ji)各(ge)種顏料(liao)。鍍鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和滲鉻(ge)(ge)(ge)(ge)可(ke)(ke)使鋼鐵和銅、鋁(lv)等(deng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬形成抗腐(fu)蝕的(de)(de)表(biao)層,并且(qie)光亮美觀,大量用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)家具(ju)、汽車、建筑等(deng)工業。此外,鉻(ge)(ge)(ge)(ge)礦石(shi)還(huan)大量用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)制作耐(nai)(nai)火材料(liao)。
鉻(ge)是人體(ti)內必需的(de)(de)微(wei)量(liang)元素之一,它在維(wei)持(chi)人體(ti)健康方面起關鍵作(zuo)用。鉻(ge)對(dui)人體(ti)十分有利(li)的(de)(de)微(wei)量(liang)元素,不應該被忽視,它是正常生長發育和(he)(he)調節血糖的(de)(de)重要元素。鉻(ge)在人體(ti)內的(de)(de)含(han)量(liang)約為7毫(hao)克,主要分布于骨骼、皮膚、腎上腺(xian)、大腦和(he)(he)肌肉之中。
隨著年齡(ling)的(de)(de)增長(chang)而逐漸減少(shao)(shao),鉻的(de)(de)需要(yao)(yao)量(liang)很少(shao)(shao),鉻作(zuo)(zuo)為一種必要(yao)(yao)的(de)(de)微量(liang)營養元(yuan)素在所有(you)胰島素調節活(huo)動中起重(zhong)要(yao)(yao)作(zuo)(zuo)用(yong),它能幫助胰島素促(cu)進葡萄糖(tang)進入細胞內的(de)(de)效率(lv),是(shi)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)血(xue)(xue)糖(tang)調節劑。在血(xue)(xue)糖(tang)調節方面,特別是(shi)對糖(tang)尿病(bing)患者而言有(you)著重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。它有(you)助于生長(chang)發(fa)育,并(bing)對血(xue)(xue)液中的(de)(de)膽固醇濃(nong)度也(ye)有(you)控制作(zuo)(zuo)用(yong),缺乏時可能會導致心臟疾病(bing)。
當缺(que)乏鉻時,就很容易(yi)表現出糖(tang)(tang)代謝失(shi)調(diao),如不及時補充這種元素,就會患糖(tang)(tang)尿病,誘發(fa)冠(guan)狀動脈硬化(hua)導致心血(xue)管病,嚴重的會導致白內(nei)障、失(shi)明、尿毒癥(zheng)(zheng)等(deng)并發(fa)癥(zheng)(zheng)。
鉻(ge)還是葡萄糖耐量因(yin)子的組成成分,它可(ke)(ke)促(cu)(cu)進胰(yi)島素(su)在(zai)體內充分地發揮作(zuo)用(yong)。在(zai)生(sheng)(sheng)理上(shang)對機(ji)體的生(sheng)(sheng)長(chang)發育(yu)(yu)來說,胰(yi)島素(su)和(he)生(sheng)(sheng)長(chang)激(ji)素(su)同等重要,缺一不可(ke)(ke)。胰(yi)島素(su)在(zai)人體內的作(zuo)用(yong)非(fei)常大,既是體內重要的合成激(ji)素(su)可(ke)(ke)促(cu)(cu)進葡萄糖的攝取、貯存(cun)和(he)利用(yong),又可(ke)(ke)促(cu)(cu)進脂肪酸的合成,還能(neng)促(cu)(cu)進蛋白(bai)質的合成和(he)貯存(cun)。因(yin)此,青(qing)少(shao)年想健康、科(ke)學的成長(chang)發育(yu)(yu),一定不能(neng)缺少(shao)鉻(ge)。
有(you)一些人(ren)聽說自(zi)己缺鉻,就盲(mang)(mang)目(mu)補(bu)鉻。把高(gao)(gao)(gao)(gao)鉻食物(wu)(wu)當做(zuo)營養品(pin)來長期服(fu)用(yong),使人(ren)體處在一個高(gao)(gao)(gao)(gao)鉻的狀態。其(qi)(qi)實盲(mang)(mang)目(mu)地補(bu)鉻是(shi)不可取的,如果(guo)攝取過量鉻的毒性(xing)與其(qi)(qi)存(cun)在的價態有(you)極大的關(guan)系,六(liu)(liu)價鉻的毒性(xing)比(bi)三價鉻高(gao)(gao)(gao)(gao)約100倍,但不同化合(he)物(wu)(wu)毒性(xing)不同。六(liu)(liu)價鉻化合(he)物(wu)(wu)在高(gao)(gao)(gao)(gao)濃(nong)度時具有(you)明顯的局部刺激作(zuo)用(yong)和腐蝕作(zuo)用(yong),低濃(nong)度時為常(chang)見的致(zhi)癌物(wu)(wu)質。在食物(wu)(wu)中(zhong)大多(duo)為三價鉻,其(qi)(qi)口服(fu)毒性(xing)很低,可能(neng)是(shi)由于其(qi)(qi)吸收非(fei)常(chang)少。
鉻(ge)(ge)(ge)雖然人體需要量很少(shao),但作用很大。它是(shi)使胰島素起作用的一(yi)種重要元素。糖尿(niao)病人存在缺(que)鉻(ge)(ge)(ge)和缺(que)鋅(xin)(xin)的問題(ti),并且有(you)并發癥(zheng)時患者的鉻(ge)(ge)(ge)、鋅(xin)(xin)含量均顯著低于無并發癥(zheng)患者。三(san)價鉻(ge)(ge)(ge)可以改善胰島素的敏感(gan)性。
含鉻量比較(jiao)高的(de)食(shi)物(wu)有(you)(you)主要(yao)是一些粗糧,如我們通常食(shi)用的(de)小麥、花(hua)生(sheng)、蘑菇等(deng)等(deng),另外胡椒、以及動物(wu)的(de)肝臟、牛(niu)肉、雞(ji)蛋、紅糖、乳制品等(deng)都是含有(you)(you)鉻元素比較(jiao)高的(de)食(shi)品。多(duo)吃(chi)這些食(shi)品,就能保證(zheng)人體的(de)鉻元素的(de)充足。當然,前提(ti)是保證(zheng)流失(shi)不會過多(duo)。
提起近視,許多(duo)人常(chang)將其歸咎于不(bu)良(liang)用眼(yan),如看書距(ju)離(li)不(bu)當(dang),光(guang)太(tai)暗(an),持久用眼(yan)等。但飲食不(bu)當(dang)也是(shi)誘(you)發(fa)青少年近視的原因(yin)之一(yi)。
美(mei)國(guo)紐約(yue)大(da)(da)(da)學研究員貝蘭博士(shi)對大(da)(da)(da)量(liang)青少年(nian)近(jin)視病例進行研究之后指(zhi)出,體(ti)內缺乏(fa)微量(liang)元(yuan)(yuan)素鉻(ge)與(yu)近(jin)視的(de)(de)形成有一定的(de)(de)關系(xi)。鉻(ge)元(yuan)(yuan)素在人(ren)體(ti)中與(yu)球蛋白結合,為(wei)球蛋白正常代謝(xie)必需(xu)。在糖(tang)與(yu)脂肪的(de)(de)代謝(xie)中,鉻(ge)協助(zhu)胰島(dao)素發揮重要的(de)(de)生(sheng)理(li)作用。處于生(sheng)長(chang)發育(yu)旺(wang)盛(sheng)時期的(de)(de)青少年(nian),鉻(ge)的(de)(de)需(xu)求比(bi)成人(ren)大(da)(da)(da)。鉻(ge)主要存在于粗糧(liang)、紅糖(tang)、蔬(shu)菜(cai)及水果等食物中,有些家長(chang)不注(zhu)意食物搭配,長(chang)期給孩子吃一些精細食物,從而造成缺鉻(ge),眼睛晶(jing)(jing)體(ti)滲(shen)透壓的(de)(de)變化,使晶(jing)(jing)狀體(ti)變凸,屈光度增加,產生(sheng)近(jin)視。
鉻(ge)的測定(ding)濕式消(xiao)解法(fa):準確稱取1.0~2.0g樣(yang)(yang)品,置(zhi)于消(xiao)解瓶中(zhong),同時(shi)做試(shi)劑(ji)空白。如(ru)為(wei)干(gan)燥固體樣(yang)(yang)品,可酌加(jia)(jia)(jia)(jia)適量的水(shui),使含水(shui)約75%以上,加(jia)(jia)(jia)(jia)硝酸(suan)10~15mL,混合放置(zhi),然后徐(xu)(xu)徐(xu)(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱。待(dai)激烈反應停止(zhi)并冷卻(que)后,加(jia)(jia)(jia)(jia)硫(liu)酸(suan)5~7.5mL,再(zai)徐(xu)(xu)徐(xu)(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱。如(ru)消(xiao)解過程(cheng)中(zhong)有(you)大量氣泡可加(jia)(jia)(jia)(jia)辛(xin)醇2~3滴。溶(rong)液(ye)(ye)(ye)如(ru)變為(wei)暗色時(shi),再(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)2~3mL硝酸(suan)繼續(xu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱,至(zhi)(zhi)產生三氧化硫(liu)白煙而溶(rong)液(ye)(ye)(ye)呈(cheng)現(xian)淡黃色或無色時(shi)消(xiao)解完(wan)成(cheng)。若消(xiao)解不完(wan)全(quan)可再(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)少(shao)量硝酸(suan)及高氯酸(suan)1mL,加(jia)(jia)(jia)(jia)熱以加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)消(xiao)解,消(xiao)解液(ye)(ye)(ye)冷卻(que)后加(jia)(jia)(jia)(jia)5mL水(shui)及5mL草(cao)酸(suan)銨溶(rong)液(ye)(ye)(ye),加(jia)(jia)(jia)(jia)熱至(zhi)(zhi)生成(cheng)三氧化硫(liu)白煙為(wei)止(zhi),冷后加(jia)(jia)(jia)(jia)水(shui)使成(cheng)50mL作為(wei)待(dai)測溶(rong)液(ye)(ye)(ye),同時(shi)做試(shi)劑(ji)空白。
吸(xi)取(qu)鉻標準溶液(ye)(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(ping)中,加純水至50mL。
向(xiang)標(biao)準系列中加(jia)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)酸(suan)(suan)鉀(jia)溶液。如紫(zi)紅(hong)(hong)色(se)消(xiao)褪(tun)則應(ying)再加(jia)高(gao)錳(meng)酸(suan)(suan)鉀(jia)溶液。各加(jia)幾(ji)粒(li)玻璃珠,加(jia)熱煮(zhu)沸,如紫(zi)紅(hong)(hong)色(se)消(xiao)退,需補(bu)加(jia)高(gao)錳(meng)酸(suan)(suan)鉀(jia)至煮(zhu)沸后仍需保持紫(zi)紅(hong)(hong)色(se)。
冷卻后(hou)(hou)向各瓶(ping)中(zhong)加1mL 20%尿素溶(rong)液(ye),然后(hou)(hou)滴(di)加2%亞硝酸鈉溶(rong)液(ye),每加1滴(di)需充分振搖,直到紫紅色剛褪去(qu)為止。待瓶(ping)中(zhong)不(bu)冒氣泡(pao)后(hou)(hou)再將(jiang)溶(rong)液(ye)轉移到50mL比色管中(zhong),用純水稀釋至(zhi)刻度。
向比(bi)色(se)管各加入(ru)2.5mL 1+7硫(liu)酸,0.5mL 1%二(er)苯碳酰二(er)肼(jing),立即搖勻放置10min在(zai)波長540nm下用3cm比(bi)色(se)皿(min)以(yi)純水作(zuo)參比(bi)測定吸光(guang)度值(zhi)。繪制(zhi)標準(zhun)曲線。
鉻(ge)是維(wei)持人體生(sheng)命活動(dong)的(de)必需元(yuan)素,能幫(bang)助胰島素促(cu)進(jin)葡萄糖進(jin)入細胞(bao)內(nei)的(de)效率,是重要的(de)血(xue)糖調節劑及促(cu)進(jin)生(sheng)長(chang)發育的(de)功能。此外,鉻(ge)是糖尿(niao)病的(de)“克星“,在日常生(sheng)活中可以多攝取富含鉻(ge)的(de)食物。
鉻(ge)(ge)(ge)是(shi)動(dong)物和(he)人體(ti)必不可少的(de)(de)微(wei)量(liang)營養素(su)(su)之一。其主要作用是(shi)幫(bang)助維持身體(ti)中(zhong)所(suo)允許(xu)的(de)(de)正常葡萄糖含量(liang)。飲食(shi)(shi)中(zhong)供鉻(ge)(ge)(ge)不足與葡萄糖和(he)類(lei)脂(zhi)同化(hua)作用的(de)(de)改變有關。腸胃中(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)吸收與食(shi)(shi)品中(zhong)元素(su)(su)的(de)(de)化(hua)學結(jie)構有關。研究表明,飲食(shi)(shi)中(zhong)攝人的(de)(de)無機鉻(ge)(ge)(ge)只(zhi)有1%被吸收,鉻(ge)(ge)(ge)一旦被吸收,便迅速離開血液分布于(yu)各(ge)個(ge)器官中(zhong),特(te)別(bie)是(shi)肝臟,有3價鉻(ge)(ge)(ge)存在。在所(suo)有細胞組織中(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)濃(nong)度(du)都隨著年齡的(de)(de)增加(jia)而下(xia)降。吸收的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)主要通過腎臟排泄。人體(ti)的(de)(de)頭發(fa)含鉻(ge)(ge)(ge)濃(nong)度(du)最(zui)高,約為0.2~2.0mg/kg。
鉻的最(zui)好來源是肉類,尤以肝臟和其他內臟,是生(sheng)物有效性高的鉻的來源。啤酒酵母、未(wei)加工的谷物、麩(fu)糠、硬果類、乳酪(lao)也提供較多(duo)的鉻;軟體(ti)(ti)動(dong)物、海藻(zao)、紅糖(tang)(tang)、粗砂(sha)糖(tang)(tang)中的鉻的含量高于白糖(tang)(tang)。家禽(qin)、魚類和精制的谷類食(shi)物含有很少的鉻。長期食(shi)用精制食(shi)品和大量的精糖(tang)(tang),可促進體(ti)(ti)內鉻的排泄增加,因此(ci)造成鉻的缺乏。
鉻的(de)豐富來(lai)源有干酪、蛋白類和肝。
良好(hao)來(lai)源有蘋果皮、香蕉、牛肉(rou)、啤酒、面包、紅糖(tang)、黃油、雞、玉米粉、面粉、土豆(dou)、植物油和全(quan)麥。
一般來(lai)源有胡蘿(luo)卜、青豆(dou)、柑(gan)橘(ju)、菠菜和(he)草莓(mei)。
微量來(lai)源有(you)大(da)部分(fen)的水(shui)果和蔬菜、牛奶(nai)及糖。
需要(yao)補充鉻的(de)人群可以多吃點上面列舉(ju)的(de)食物(wu)。
鉻(ge)有(you)助于(yu)胰島素促進葡萄糖(tang)進入(ru)細胞內的效(xiao)率,是血糖(tang)調節劑,可以預防(fang)糖(tang)尿病。大(da)家在(zai)日常(chang)飲食中注意(yi)通過(guo)這些食物(wu)補(bu)充(chong)鉻(ge)元素,特別(bie)是糖(tang)尿病患者,更加應該增加鉻(ge)元素的攝入(ru)量。
鉻(ge)對血糖(tang)代(dai)謝(xie)至(zhi)關(guan)重要,它可以提高(gao)胰(yi)島素作用,使葡萄糖(tang)順利進(jin)入人體細胞進(jin)行代(dai)謝(xie)產生能量,如(ru)果你患有糖(tang)尿病或是低血糖(tang)你可以通過鉻(ge)來(lai)調節體內(nei)葡萄糖(tang)的(de)代(dai)謝(xie)。
鉻在(zai)提高(gao)高(gao)密度脂蛋白(bai)(HDL,對人體(ti)有利的脂蛋白(bai)),降低膽圍醇水(shui)平方面也(ye)發揮著積極(ji)的作用,有助于(yu)預防及(ji)改善動脈硬化、預防高(gao)血壓(ya)等(deng)心(xin)血管疾病。
鉻(ge)有(you)助于人們減少(shao)對(dui)甜食的渴求,幫(bang)助降低體(ti)脂含(han)量、增(zeng)加瘦(shou)肌肉(rou)組織(zhi)、從而(er)有(you)助于促(cu)進(jin)新陳(chen)代謝維持理想體(ti)重(zhong)(瘦(shou)肌肉(rou)組織(zhi)越多,代謝率越高(gao)),在減肥食品(pin)里很受歡迎。
1、對人皮膚
皮膚(fu)直接接觸鉻化合物(wu)所造成的傷害:
鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)
鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)化(hua)合物并不損傷完整的(de)皮(pi)(pi)(pi)膚,但當皮(pi)(pi)(pi)膚擦傷而接觸(chu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)化(hua)合物時(shi)即可發(fa)生(sheng)傷害作用。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)性(xing)皮(pi)(pi)(pi)膚潰(kui)瘍的(de)發(fa)病率偶然性(xing)較高,主要與接觸(chu)時(shi)間長短,皮(pi)(pi)(pi)膚的(de)過(guo)(guo)敏(min)性(xing)及(ji)個人衛生(sheng)習慣有(you)關(guan)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)瘡主要發(fa)生(sheng)于手、臂及(ji)足部(bu)(bu),但只(zhi)要皮(pi)(pi)(pi)膚發(fa)生(sheng)破損,不管任何部(bu)(bu)位(wei),均可發(fa)生(sheng)。指甲根部(bu)(bu)是(shi)暴(bao)露處,容易(yi)積(ji)留(liu)臟物,皮(pi)(pi)(pi)膚也最易(yi)破損,因此(ci)這些部(bu)(bu)位(wei)也易(yi)形(xing)成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)瘡。形(xing)成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)瘡前,皮(pi)(pi)(pi)膚最初出現紅腫,具搔癢感(gan),不作適當治療可侵(qin)入(ru)深部(bu)(bu)。潰(kui)瘍上蓋(gai)有(you)分(fen)泌(mi)物的(de)硬痂,四周部(bu)(bu)隆起(qi),中央深而充滿腐肉,邊(bian)緣明顯(xian),呈(cheng)灰紅色,局(ju)部(bu)(bu)疼痛,潰(kui)瘍部(bu)(bu)呈(cheng)倒錐形(xing),潰(kui)瘍面較小,一般(ban)不超過(guo)(guo)3mm,有(you)時(shi)也可大至(zhi)12-30mm,或小至(zhi)針尖般(ban)大小,若忽視治療,進一步(bu)發(fa)展可深放(fang)至(zhi)骨(gu)部(bu)(bu),劇烈疼痛,愈合甚慢(man)。
鉻性皮炎及濕疹
接(jie)觸六價鉻也可發生鉻性(xing)皮炎及濕疹(zhen),患處皮膚搔(sao)癢并形成水(shui)泡,皮膚過敏者接(jie)觸鉻污(wu)染物數天后即可發生皮炎,鉻過敏期長達3-6月(yue),濕疹(zhen)常發生于手及前臂等暴露部份,偶爾(er)也發生在足及踝部,甚(shen)至臉部、背部等。
2、對呼吸道
鉻性鼻炎
接觸(chu)鉻鹽常(chang)見的(de)呼(hu)吸道職業病(bing)是鉻性鼻(bi)(bi)炎,該病(bing)早期癥狀為鼻(bi)(bi)粘(zhan)膜充血,腫脹、鼻(bi)(bi)腔干(gan)燥(zao)、搔(sao)癢(yang)、出血,嗅覺減退,粘(zhan)液分泌(mi)增多(duo),常(chang)打噴(pen)嚏(ti)等,繼而發(fa)生鼻(bi)(bi)中(zhong)隔潰(kui)疹(zhen),潰(kui)疹(zhen)部位(wei)一般在鼻(bi)(bi)中(zhong)隔軟骨(gu)前下(xia)端1.5cm處,無(wu)明(ming)顯(xian)疼痛感。鉻性鼻(bi)(bi)炎根據潰(kui)瘍及穿孔程度,可為三期:
糜爛(lan)性鼻炎,鼻中隔粘膜縻爛(lan),呈灰白色斑點。
潰(kui)瘍性(xing)鼻炎,鼻中隔變(bian)薄(bo),鼻粘膜(mo)(mo)呈凹性(xing)缺損,表面(mian)有(you)濃性(xing)痂蓋(gai),鼻中粘膜(mo)(mo)蒼白(bai),嗅覺明顯衰(shuai)退。
鼻(bi)中隔穿(chuan)(chuan)孔,鼻(bi)中隔軟骨可見圓形成三(san)角形孔洞穿(chuan)(chuan)孔處有黃色痂,鼻(bi)粘膜(mo)萎(wei)縮,鼻(bi)腔干燥。
3、對眼及耳
眼(yan)皮(pi)及角(jiao)膜接(jie)觸鉻(ge)化(hua)合物(wu)(wu)可能引起刺(ci)激及潰瘍,癥狀為眼(yan)球結膜充血、有異物(wu)(wu)感、流淚刺(ci)痛、視力減(jian)弱,嚴(yan)重時可導(dao)致角(jiao)膜上皮(pi)脫落。
鉻化合物侵蝕鼓膜(mo)及(ji)外耳(er)引起(qi)潰瘍僅偶然發(fa)生。
4、對腸胃道
誤食入六(liu)價鉻(ge)化合物(wu)可引起(qi)口腔粘膜增厚,水(shui)腫形成黃色痂皮,反胃嘔(ou)吐,有時(shi)帶血,劇(ju)烈腹痛,肝腫大,嚴重(zhong)時(shi)使循(xun)環衰竭,失去知覺,甚至(zhi)死亡(wang)。六(liu)價鉻(ge)化合物(wu)在吸入時(shi)是(shi)有致癌性的,會造成肺癌。
5、全身中毒
此種情況甚(shen)少,癥狀是:頭痛消瘦,腸胃失調(diao),肝功(gong)能衰竭(jie),腎臟損傷,單接血(xue)球增(zeng)多,血(xue)鈣增(zeng)多及(ji)血(xue)磷增(zeng)多等。
侵入(ru)途徑:吸入(ru)、食入(ru)。
健康危害(hai):三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)對(dui)人(ren)體(ti)(ti)幾乎不產生有(you)害(hai)作(zuo)用,未見(jian)引起(qi)工業中(zhong)毒的(de)(de)(de)(de)報道(dao)。進(jin)(jin)(jin)入(ru)人(ren)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)被積存在人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織中(zhong),代(dai)謝(xie)和(he)被清(qing)除的(de)(de)(de)(de)速(su)度緩慢。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)進(jin)(jin)(jin)入(ru)血(xue)液后(hou),主要與(yu)血(xue)漿(jiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)蛋白、白蛋白、r-球(qiu)(qiu)蛋白結(jie)合。六價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)還可透(tou)過(guo)(guo)(guo)紅(hong)(hong)細(xi)(xi)胞膜(mo),15分鐘內(nei)可以有(you)50%的(de)(de)(de)(de)六價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)進(jin)(jin)(jin)入(ru)細(xi)(xi)胞,進(jin)(jin)(jin)入(ru)紅(hong)(hong)細(xi)(xi)胞后(hou)與(yu)血(xue)紅(hong)(hong)蛋白結(jie)合。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)物主要從腎(shen)排出,少量經糞便(bian)排出。六價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)對(dui)人(ren)主要是慢性毒害(hai),它可以通(tong)過(guo)(guo)(guo)消化道(dao)、呼吸(xi)道(dao)、皮(pi)膚(fu)和(he)粘膜(mo)侵入(ru)人(ren)體(ti)(ti),在體(ti)(ti)內(nei)主要積聚在肝、腎(shen)和(he)內(nei)分泌腺中(zhong)。通(tong)過(guo)(guo)(guo)呼吸(xi)道(dao)進(jin)(jin)(jin)入(ru)的(de)(de)(de)(de)則易(yi)積存在肺部(bu)。六價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)有(you)強氧化作(zuo)用,所以慢性中(zhong)毒往往以局部(bu)損害(hai)開始逐(zhu)漸發展到(dao)不可救藥。經呼吸(xi)道(dao)侵入(ru)人(ren)體(ti)(ti)時,開始侵害(hai)上呼吸(xi)道(dao),引起(qi)鼻炎(yan)、咽炎(yan)和(he)喉(hou)炎(yan)、支氣管炎(yan)。
切(qie)斷火源。戴(dai)好(hao)口罩(zhao)和手套。收(shou)集回收(shou)。
國內處理含六價鉻廢水(shui)的常(chang)用方法有硫酸亞(ya)鐵(tie)-石(shi)灰法、離(li)子交(jiao)換法、鐵(tie)氧體法等。
皮膚接觸:脫(tuo)去污染的(de)衣著(zhu),用流(liu)動清水(shui)沖(chong)洗(xi)。
眼(yan)(yan)睛接觸(chu):立即翻(fan)開上下眼(yan)(yan)瞼(jian),用(yong)流動清水(shui)或(huo)生理鹽水(shui)沖(chong)洗。
吸入:脫離現場至空氣(qi)新鮮處。
食入:給(gei)飲(yin)足量(liang)溫水(shui),催吐(tu),就醫。
S16:Keep away from sources of ignition - No smoking.
遠離火源(yuan),禁止吸煙(yan)。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛(jing)接觸后(hou),立即用大量水沖洗并征求醫生意見。
S27:Take off immediately all contaminated clothing.
立即(ji)脫(tuo)掉全部污(wu)染的衣服。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴適當(dang)的防護服(fu)、手套和眼睛/面(mian)保(bao)護。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
發生事故(gu)時或感覺不(bu)適時,立即求醫(可能時出示標簽)。
R40:Possible risks of irreversible effects.
可(ke)能有(you)不可(ke)逆作用的風險。