铬的详细介绍

在自然界中主要以铬铁矿FeCr2O4的形式存在。它是由氧化铬用铝还原而成,或由铬铁矿或铬酸电解而成。

根据其在地壳中的含量,铬属于分布广泛的元素之一。比以前发现的钴、镍、钼、钨都多。这可能是由于铬的天然化合物非常稳定,不溶于水且难以还原。有人认为Vauclin得到的金属铬可能是碳化铬。铬被用来制造不锈钢、汽车零件、工具、磁带和录像带。金属镀铬可以防锈,也叫克哆咪,坚固美观。

铬可以用来制造不锈钢。红宝石和绿宝石的颜色也来自铬。铬镍钢作为现代科技中最重要的金属,不同百分比的冶炼,千变万化,变化多端,令人难以置信。

铬的毒性与其价态有关。六价铬的毒性是三价铬的100倍,而且容易被吸收,在体内蓄积。三价铬和六价铬可以相互转化。天然水不含铬;海水中铬的平均浓度为0.05微克/升;饮用水更低。铬的污染源是含铬矿石加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等排放的污水。

铬是人体必需的微量元素。三价铬是对人体有益的元素,六价铬有毒。人体对无机铬的吸收利用率极低,不到1%;人体对有机铬的利用率可达10-25%。天然食物中铬的含量较低,以三价形式存在。

具体来说,铬的生理功能是配合其他控制代谢的物质,如激素、胰岛素、各种酶、细胞遗传物质(DNA和RNA)等。

工业上使用的铬矿是铬铁矿,属于尖晶石(MgO·Al2O3)和磁铁矿(FeO·fe2o 3),其化学通式为(Fe,Mg) O (Cr,Fe,al2o 3)。因为二价元素(Mg2+、Fe2+、Zn2+)和三价元素(Al3+、Fe3+、Cr3+)相互置换,所以可以出现各种不同成分的矿石。除主要成分FeO和Cr2O3外,一般还含有MgO、Al2O3等不同成分的杂质。矿石结构和成分对使用有明显影响。例如,铬铁矿尖晶石比铬铁矿(FeO Cr2O3)更难还原。如果含蛇纹石的铬矿中挥发分大于2%,用其制成的铬质耐火砖在加热到1000℃时就会爆裂。1978年美国消耗铬铁矿917000吨,用途分布如下:冶金61%,化工21%,耐火18%。1981年伦敦市场铬矿价格:土耳其矿(48% Cr2O3,Cr/Fe = 3) 130 ~ 135美元/吨,南非(阿扎尼亚)铬矿(44% Cr2O3) 60 ~ 70美元/吨。

铬是一种惰性金属,在室温下对氧和湿气稳定,但与氟反应生成CrF3。当温度高于600℃时,铬与水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3、Cr2N和CrN、Cr7C3和Cr3C2、Cr2S3。铬与氧反应时,开始快速反应,表面形成氧化膜后,速度急剧减慢。加热到1200℃时,氧化膜被破坏,氧化速度再次加快。2000℃时,铬在氧气中燃烧生成Cr2O3。铬易与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化物或硫酸盐,同时释放出氢气。

由于它的脆性,使用铬作为金属材料仍在研究中。铬主要以铁合金(如铬铁)的形式用于生产不锈钢和各种合金钢。铬用作铝合金、钴合金、钛合金、高温合金和电阻加热合金的添加剂。氧化铬可用作耐光耐热涂料、磨料、玻璃和陶瓷的着色剂、化学合成的催化剂。碱式硫酸铬(三价铬盐)用作皮革鞣剂。亚铬酸盐和重铬酸盐用作媒染剂、浸渍剂和各种用于织物染色的颜料。镀铬渗铬可使钢与铜、铝等金属形成耐腐蚀的表层,光亮美观,广泛应用于家具、汽车、建筑等行业。此外,铬矿还被广泛用于制造耐火材料。

1978年世界金属铬产能为:电解法6000吨,铝热法4300吨。日本在1978年生产了2884吨金属铬,在1977年的消耗分布为:高温合金40%,铝合金31%,焊条25%。1981年伦敦市场纯度大于99%的块状铬价格为4050 ~ 4250磅/吨。铬是人体必需的微量元素之一,对维持人体健康起着关键作用。铬是对人体非常有益的微量元素,不容忽视。它是正常生长发育和调节血糖的重要元素。铬在人体内的含量约为7毫克,主要分布在骨骼、皮肤、肾上腺、大脑和肌肉中。那么,铬对人体有什么影响呢?

随着年龄的增长,逐渐减少,对铬的需求量很小。铬作为一种必需的微量营养素,在所有的胰岛素调节活动中起着重要的作用。能帮助胰岛素促进葡萄糖进入细胞的效率,是重要的血糖调节剂。它在血糖调节中起着重要的作用,尤其是对糖尿病患者。它有助于生长和发育,也控制血液中胆固醇的浓度,缺乏时可能导致心脏病。

铬缺乏时,容易表现出糖代谢的紊乱。如果不及时补充这种元素,会导致糖尿病、冠状动脉粥样硬化和心血管疾病,以及严重的并发症如白内障、失明和尿毒症。

铬也是葡萄糖耐量因子的成分,可以促进胰岛素在体内充分发挥作用。从生理学上讲,胰岛素和生长激素对机体的生长发育同等重要,缺一不可。胰岛素在人体中起着非常重要的作用。它不仅是体内重要的合成激素,还促进葡萄糖的摄入、储存和利用,脂肪酸的合成以及蛋白质的合成和储存。所以,青少年要想健康科学的成长,一定不能缺铬。

有些人听说缺铬,就盲目补铬。长期以高铬食物为营养,使人体处于高铬状态。其实盲目补铬是不可取的。如果过量摄入铬的毒性与其价态有很大关系的话,六价铬的毒性约为三价铬的100倍,但不同化合物的毒性不同。六价铬化合物在高浓度下具有明显的局部刺激性和腐蚀性,在低浓度下是常见的致癌物。大部分是食物中的三价铬,口服毒性很低,可能是因为吸收的很少。

虽然人体需要的铬很少,但作用很大。这是使胰岛素发挥作用的一个重要因素。糖尿病患者存在铬缺乏和锌缺乏的问题,有并发症的患者铬和锌的含量明显低于无并发症的患者。三价铬可以改善胰岛素敏感性。

铬含量高的食物主要是粗粮,如小麦、花生、蘑菇等。我们通常吃东西。此外,辣椒、动物肝脏、牛肉、鸡蛋、红糖、乳制品等都是铬含量较高的食物。多吃这些食物可以保证人体内铬的充足。当然,前提是保证损失不会太多。法国化学家沃克林于1797年从当时被称为红色西伯利亚矿石中发现了铬。早在1766年,俄罗斯圣彼得堡的德国化学教授Liemann就对其进行了分析,确定其含有铅。1798年,Vauclin将他发现的灰色针状金属命名为chrom,chrom来源于希腊单词chroma。由此得出铬的拉丁名铬和元素符号Cr。大约在同一时间,克拉普洛特也独立地从铬铁矿中发现了铬。

中国考古学家在秦陵发掘出的剑异常锋利,因为剑刃上覆盖了一层铬,听起来并不神奇,但却能证明我们在几千年前就发现并使用了铬。

一.健康危害

侵入途径:吸入和摄入。

健康危害:三价铬对人体几乎没有有害影响,也没有工业中毒的报道。进入人体的铬在人体组织中积累,代谢和清除的速度较慢。铬进入血液后,主要与血浆中的球蛋白、白蛋白、r-球蛋白结合。六价铬也能穿透红细胞膜,15分钟内50%的六价铬能进入细胞,进入红细胞后再与血红蛋白结合。铬的代谢产物主要从肾脏排出,少量通过粪便排出。六价铬对人类主要是慢性毒性。它可通过消化道、呼吸道、皮肤、粘膜侵入人体,在体内主要蓄积于肝、肾和内分泌腺。通过呼吸道进入的,容易在肺部堆积。六价铬具有强氧化性,所以慢性中毒往往从局部损害开始,逐渐发展到不可救药。当它通过呼吸道侵入人体后,开始侵入上呼吸道,引起鼻炎、咽炎、喉炎、支气管炎。

第二,毒理学数据和环境行为

被六价铬污染的水通常是黄色的,根据黄色深浅的不同可以初步判断水污染的程度。出现黄色时,六价铬浓度为2.5 ~ 3.0 mg/L。

致癌性测定:动物可疑。

危险特性:其粉末在高温和明火下能燃烧。

燃烧(分解)产物:自然分解产物未知。

3.现场应急监测方法

快速试管法;视觉比色法;《便携式分光光度法突发环境污染事故应急监测与处置技术》,万本泰主编。

便携式比色计(六价铬)(意大利Hana公司产品)

4.实验室监测方法

监测方法的来源类别

高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼光度法GB7466-87水质(总铬)

火焰原子吸收光谱法GB/T 17137-1997土壤(总铬)

二苯碳酰肼光度法

直接火焰原子吸收光谱法GB/T1555.5-95

硫酸亚铁铵容量法GB/T1555.8-95

硫酸亚铁铵容量法

二苯羰基二肼光度法GB/T1555.4-95固体废物浸出液(六价铬)

GB7467-87水质(六价铬)二苯碳酰二肼光度法

二苯羰基二肼比色法CJ/T97-99城市固体废物(总铬)

国家环保局编制的《空气和废气(六价铬)监测分析方法》二苯羰基二肼光度法。

《固体废物(总铬)原子吸收光谱法翻译》,《固体废物实验分析评价手册》,中国环境监测总站等。

5.环境标准

我国(TJ36-79)居住区空气中有害物质最高容许浓度为0.001.5mg/m3(一次值)(六价铬)。

中国(GB16297-1996)大气污染物综合排放标准(铬酸雾)①最高允许排放浓度(mg/m3):

0.080(表1);0.070(表2)

②最大允许排放速率(千克/小时):

二次0.009 ~ 0.19;三级0.014 ~ 0.29(表1)

二次0.008 ~ 0.16;三级:0.012 ~ 0.25(表2)

③无组织排放监测浓度限值:

0.070毫克/立方米(表2);0.080毫克/立方米(表1)

中国(GB5749-85)饮用水水质标准是0.05mg/L(六价铬)。

中国(GB5048-92)农田灌溉水质标准为0.1mg/L(水、旱地、蔬菜)(六价铬)。

中国(GB/T14848-93)地下水质量标准(mg/L)(六价铬)一类、二类、三类、四类、五类。

0.005 0.01 0.05 0.1 & gt;0.1

中国(GB11607-89)渔业水质标准为0.1mg/L/L。

中国(GB3097-1997)海水质量标准(mg/L)一类、二类、三类和四类

六价铬0.005 0.010 0.020 0.050

总铬0.05 0.10 0.20 0.50

中国(GHZB1-1999)地表水环境质量标准(mg/L)(六价铬)一类、二类、三类、四类、五类。

0.01 0.05 0.05 0.05 0.1

中国(GB15618-1995)土壤环境质量标准(mg/kg)为一级、二级、三级。

水田90 250 ~ 350 400

旱地90 150 ~ 250 300

中国(GB5058.3-1996)固体废物浸出毒性鉴别标准值为10mg/L(铬);1.5(六价铬)

中国(GB8172-87)农用城市垃圾控制标准300mg/kg。

6.应急处理和处置方法

一、泄漏的应急处理

切断火。戴上口罩和手套。收集和回收。

国内常用的处理含六价铬废水的方法有硫酸亚铁-石灰法、离子交换法、铁氧体法等。

二、防护措施

一般来说,不需要特殊保护,但应防止烟雾危害。

第三,急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣服,用流动水冲洗。

眼睛接触:立即打开上下眼睑,用流动水或生理盐水冲洗。

吸入:离开现场,到空气新鲜的地方。

食入:多喝温水,催吐,就医。

灭火方法:干粉和沙子。说到近视,很多人往往归咎于用眼不好,比如阅读距离不当、光线太暗、持续用眼等。但是,饮食不当也是青少年近视的原因之一。

美国纽约大学研究员贝兰博士指出,人体内微量元素铬的缺乏与近视的形成有一定的关系。铬在人体内与球蛋白结合,是球蛋白正常代谢所必需的。在糖和脂肪的代谢中,铬辅助胰岛素发挥重要的生理作用。处于生长发育旺盛期的青少年比成年人需要更多的铬。铬主要存在于粗粮、红糖、蔬菜、水果等食物中。有些家长不注意食物搭配,长期给孩子吃一些精细的食物,导致缺铬,晶状体渗透压改变,晶状体凸起,屈光度增加,近视。

铬的测定湿法消化法:准确称取1.0~2.0g ~ 2.0g样品,置于消化瓶中,同时做试剂空白。对于干燥的固体样品,加入适量的水使含水量在75%以上,加入硝酸10 ~ 15m1,混合放置,然后缓慢加热。剧烈反应停止冷却后,加入5 ~ 7.5m1硫酸,然后缓慢加热。如果消化过程中有大量气泡,可加入2 ~ 3滴辛醇。若溶液变黑,加入2 ~ 3 ml硝酸继续加热,直至产生三氧化硫白烟,溶液呈淡黄色或无色,消化完成。如果消化不完全,加入少量硝酸和高氯酸1m1,加热加速消化。待消解液冷却后,加入5ml水和5m1草酸铵溶液,加热至产生三氧化硫白烟。冷却后,加水制成50毫升作为待测溶液,并制成试剂空白。

吸取0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml铬标准溶液,分别置于150ml三角瓶中,加纯水至50ml。

在标准系列中加入0.5毫升1+1硫酸、0.5毫升1+1磷酸和2 ~ 3滴6%高锰酸钾溶液。如果紫红色褪色,应加入高锰酸钾溶液。各加入几粒玻璃珠,加热至沸腾。如果紫红色褪色,应加入高锰酸钾,直到煮沸后仍保持紫红色。

冷却后,每瓶加入1毫升20%尿素溶液(1),然后滴加2%亚硝酸钠溶液,每滴充分摇匀,直至紫色刚好褪色。瓶中无气泡出现后,将溶液转移至50毫升比色管中,用纯水稀释至刻度。

向比色管中分别加入2.5毫升1+7 0+7硫酸和0.5毫升1%二苯碳酰二肼,立即摇动并放置10分钟。(2)以3厘米比色皿为参比,用纯水在540纳米波长下测量吸光度值。画一条标准曲线。铬是维持人体生命活动的必需元素,能帮助胰岛素促进葡萄糖进入细胞的效率,是重要的血糖调节剂和促进生长发育的功能。另外,铬是糖尿病的“克星”,日常生活中可以多吃富含铬的食物。还有富含铬的食物有哪些?

铬是动物和人体必需的微量营养素之一。它的主要功能是帮助维持体内正常的葡萄糖含量。膳食中铬供应不足与葡萄糖和脂类同化作用的改变有关。肠胃对铬的吸收与食物中元素的化学结构有关。研究表明,饮食中摄入的无机铬只有65,438+0%被吸收。铬一旦被吸收,会迅速离开血液,分布在各个器官,尤其是肝脏,三价铬是存在的。铬在所有细胞组织中的浓度随着年龄的增长而降低。吸收的铬主要通过肾脏排泄。人的头发含铬浓度最高,约为0.2 ~ 2.0毫克/千克。

铬的最佳来源是肉类,尤其是肝脏等内脏,是生物利用率高的铬的来源。啤酒酵母、未加工的谷物、麸皮、硬果和奶酪也提供更多的铬;软体动物、海藻、红糖、粗糖中铬的含量高于白糖。家禽、鱼和精制谷物含铬很少。长期食用精制食品和大量精制糖可促进体内铬的排泄,从而引起铬缺乏。

奶酪、蛋白质和肝脏是铬的丰富来源。

好的来源是苹果皮、香蕉、牛肉、啤酒、面包、红糖、黄油、鸡肉、玉米粉、面粉、土豆、植物油和全麦。

一般来源是胡萝卜、青豆、橙子、菠菜和草莓。

微量来源多为蔬果、牛奶、糖。

需要补充铬的人可以多吃上面列出的食物。

铬有助于胰岛素促进葡萄糖进入细胞的效率。它是一种血糖调节剂,可以预防糖尿病。大家在日常饮食中要注意通过这些食物来补充铬,尤其是糖尿病患者,更应该增加铬的摄入量。c=(A-A0)V/mV1

式中:c——化妆品中铬的浓度,&;微观;克/克;

a-从标准曲线上检查样品管中的铬含量,&;微观;g;

A0--试剂空白管中铬的含量,&;微观;g;

m——样品质量,g;

v——总样品体积,ml;

v 1——测定过程中取样的液体体积,ml。