鉻
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鉻，一種金屬元素，符號Cr，質硬而脆，抗腐蝕性強。用于電鍍和制造特種鋼。
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詳細字義
1. 一種藍白色多價金屬元素,原子序數24,通常制得的鉻,質硬且脆,抗腐蝕,只以化合狀態存在。主要以鉻鐵礦形式存在,用鋁熱法、硅熱法或電解法將它從礦石中分離出,主要用于合金(如供鉻鋼用的鉻鐵合金或如鎳鉻電阻合金)及電鍍(如汽車減震器和內部裝璜以及切削工具) [chromium]——元素符號Cr
金屬——鉻
元素性質
元素符號：Cr
元素原子量：51.9961
元素類型：金屬元素
原子體積:(立方厘米/摩爾) 7.23
元素在太陽中的含量:(ppm) 20
元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.00015
地殼中含量：（ppm）100
質子數：24
中子數：28
原子序數：24
所屬周期：4所屬族數：VIB
電子層分布：2-8-13-1
晶體結構：晶胞為體心立方晶胞，每個晶胞含有2個金屬原子。
氧化態：
Main Cr+3
Other Cr-2, Cr-1, Cr0, Cr+1, Cr+2, Cr+4, Cr+5, Cr+6
電負性： 1.66
外圍電子排布： 3d5 4s1 基態原子電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1。
核外電子排布： 2,8,13,1
同位素及放射線： Cr-49[42.3m] Cr-50 Cr-51[27.7d] *Cr-52 Cr-53 Cr-54
電子親合和能： 0 KJ.mol-1
第一電離能： 653 KJ.mol-1 第二電離能： 1592 KJ.mol-1 第三電離能： 2987 KJ.mol-1
單質密度： 7.19 g/cm3 單質熔點： 1857.0 ℃ 單質沸點： 2672.0 ℃
原子半徑： 1.85 埃 離子半徑： 0.62(+3) 埃 共價半徑： 1.18 埃
晶胞參數：
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
聲音在其中的傳播速率：（m/S）5940
發現人：沃克蘭 發現年代：1797年
發現過程：
1797年，法國的沃克蘭，從紅鉛礦和鹽酸反應的產物里，提出三氧化鉻，并用木炭和鉻酐共熱，得到金屬鉻粉。
元素描述
銀白色金屬，質硬而脆。密度7.20克/立方厘米。熔點1857±20℃，沸點2672℃。化合價+2、+3和+6。電離能為6.766電子伏特。金屬鉻在酸中一般以表面鈍化為其特征。一旦去鈍化后，即易溶解于幾乎所有的無機酸中，但不溶于硝酸。鉻在硫酸中是可溶的，而在硝酸中則不易溶。在高溫下被水蒸氣所氧化，在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高溫下，鉻與氮起反應并為熔融的堿金屬所侵蝕。可溶于強堿溶液。鉻具有很高的耐腐蝕性，在空氣中，即便是在赤熱的狀態下，氧化也很慢。不溶于水。
來源與用途
自然界中主要以鉻鐵礦FeCr2O4形式存在。由氧化鉻用鋁還原，或由鉻氨礬或鉻酸經電解制得。
按照在地殼中的含量，鉻屬于分布較廣的元素之一。它比在它以前發現的鈷、鎳、鉬、鎢都多。這可能是由于鉻的天然化合物很穩定，不易溶于水，還原比較困難。有人認為沃克蘭取得的金屬鉻可能是鉻的碳化物。
鉻用于制不銹鋼，汽車零件，工具，磁帶和錄像帶等。 鉻鍍在金屬上可以防銹，也叫可多米，堅固美觀。
鉻可用于制不銹鋼。紅、綠寶石的色彩也來自于鉻。作為現代科技中最重要的金屬，以不同百分比熔合的鉻鎳鋼千變萬化，種類繁多，令人難以置信。
鉻的毒性與其存在的價態有關,六價鉻比三價鉻毒性高100倍,并易被人體吸收且在體內蓄積,三價鉻和六價鉻可以相互轉化.天然水不含鉻;海水中鉻的平均濃度為0.05ug/l;飲用水中更低.鉻的污染源有含鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革鞣制、印染等排放的污水。
鉻是人體必需的微量元素，在肌體的糖代謝和脂代謝中發揮特殊作用。三價的鉻是對人體有益的元素，而六價鉻是有毒的。人體對無機鉻的吸收利用率極低，不到1%；人體對有機鉻的利用率可達10-25%。鉻在天然食品中的含量較低、均以三價的形式存在。
確切地說，鉻的生理功能是與其它控制代謝的物質一起配合起作用，如激素、胰島素、各種酶類、細胞的基因物質（DNA和RNA）等。
鉻的生理功能主要有：
1.體內葡萄糖耐量因子（glucose tolerance factor,GTF）的重要組成成分：GTF是由三價鉻、煙酸、谷氨酸、甘氨酸和含硫氨基酸組成的活性化合物，它能增強胰島素的生物學作用，可通過活化葡萄糖磷酸變位酶而加快體內葡萄糖的利用，并促使葡萄糖轉化為脂肪。
2.影響脂類代謝：鉻能抑制膽固醇的生物合成，降低血清總膽固醇和三酰甘油含量以及升高高密度脂蛋白膽固醇含量。老年人缺鉻時易患糖尿病和動脈粥樣硬化。
3.促進蛋白質代謝和生長發育：鉻在核蛋白中含量較高，研究發現它能促進RNA的合成，鉻還影響氨基酸在體內的轉運。鉻攝入不足時，實驗動物可出現生長遲緩。
正常健康成人每天尿里流失約1微克鉻。
啤酒酵母、廢糖蜜、干酪、蛋、肝、蘋果皮、香蕉、牛肉、面粉、雞以及馬鈴薯等為鉻的主要來源。
鉻為皮膚變態反應原，可引起過敏性皮炎或濕疹，病程長，久而不愈。如對眼睛和黏膜有很強的刺激性，對皮膚有中度刺激性，吸入還可導致肺栓塞和肝損害。我國和歐盟等有關國家的相關規定中均把這兩種元素列為化妝品禁用物質。
元素發現
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，在俄羅斯圣彼得堡任化學教授的德國的列曼曾經分析了它，確定其中含有鉛。1798年沃克蘭給他找到的這種灰色針狀金屬命名為chrom，來自希臘文chroma（顏色）。由此得到鉻的拉丁名稱chromium和元素符號Cr。差不多在同一個時期里，克拉普羅特也從鉻鉛礦中獨立發現了鉻。
對環境的影響
一、健康危害
侵入途徑：吸入、食入。
健康危害：金屬鉻對人體幾乎不產生有害作用，未見引起工業中毒的報道。進入人體的鉻被積存在人體組織中，代謝和被清除的速度緩慢。鉻進入血液后，主要與血漿中的鐵球蛋白、白蛋白、r-球蛋白結合，六價鉻還可透過紅細胞膜，15分鐘內可以有50%的六價鉻進入細胞，進入紅細胞后與血紅蛋白結合。鉻的代謝物主要從腎排出，少量經糞便排出。六價鉻對人主要是慢性毒害，它可以通過消化道、呼吸道、皮膚和粘膜侵入人體，在體內主要積聚在肝、腎和內分泌腺中。通過呼吸道進入的則易積存在肺部。六價鉻有強氧化作用，所以慢性中毒往往以局部損害開始逐漸發展到不可救藥。經呼吸道侵入人體時，開始侵害上呼吸道，引起鼻炎、咽炎和喉炎、支氣管炎。
二、毒理學資料及環境行為
六價鉻污染嚴重的水通常呈黃色，根據黃色深淺程度不同可初步判定水受污染的程度。剛出現黃色時，六價鉻的濃度為2.5～3.0mg/L。
致癌性判定：動物為可疑反應。
危險特性：其粉體遇高溫、明火能燃燒。
燃燒(分解)產物：自然分解產物未知。
3.現場應急監測方法
速測管法；目視比色法；便攜式分光光度法《突發性環境污染事故應急監測與處理處置技術》萬本太主編
便攜式比色計（六價鉻）（意大利哈納公司產品）
4.實驗室監測方法
監測方法 來源 類別
高錳酸鉀氧化-二苯碳酰二肼光度法 GB7466-87 水質(總鉻)
火焰原子吸收法 GB/T17137-1997 土壤(總鉻)
二苯碳酰二肼光度法；
直接火焰原子吸收法 GB/T1555.5-95 固體廢物浸出液(總鉻)
硫酸亞鐵銨容量法 GB/T1555.8-95 固體廢物浸出液(總鉻)
硫酸亞鐵銨容量法；
二苯碳酰二肼光度法 GB/T1555.4-95 固體廢物浸出液(六價鉻)
二苯碳酰二肼光度法 GB7467-87 水質(六價鉻)
二苯碳酰二肼比色法 CJ/T97-99 城市生活垃圾(總鉻)
二苯碳酰二肼光度法 《空氣和廢氣監測分析方法》國家環保局編 空氣和廢氣(六價鉻)
原子吸收法 《固體廢棄物試驗分析評價手冊》中國環境監測總站等譯 固體廢棄物(總鉻)
5.環境標準
中國(TJ36-79) 居住區大氣中有害物質的最高容許濃度 0.0015mg/m3(一次值)(六價鉻)
中國(GB16297-1996) 大氣污染物綜合排放標準(鉻酸霧) ①最高允許排放濃度(mg/m3)：
0.080(表1)；0.070(表2)
②最高允許排放速率(kg/h)：
二級 0.009～0.19；三級 0.014～0.29(表1)
二級 0.008～0.16；三級 0.012～0.25(表2)
③無組織排放監控濃度限值：
0.070mg/m3(表2)；0.080mg/m3(表1)
中國(GB5749-85) 生活飲用水水質標準 0.05mg/L(六價鉻)
中國(GB5048-92) 農田灌溉水質標準 0.1mg/L(水作、旱作、蔬菜)(六價鉻)
中國(GB/T14848-93) 地下水質量標準(mg/L)(六價鉻) Ⅰ類 Ⅱ類 Ⅲ類 Ⅳ類 Ⅴ類
0.005 0.01 0.05 0.1 >0.1
中國(GB11607-89) 漁業水質標準 0.1mg/L
中國(GB3097-1997) 海水水質標準(mg/L) Ⅰ類 Ⅱ類 Ⅲ類 Ⅳ類
六價鉻 0.005 0.010 0.020 0.050
總鉻 0.05 0.10 0.20 0.50
中國(GHZB1-1999) 地表水環境質量標準(mg/L)(六價鉻) Ⅰ類 Ⅱ類 Ⅲ類 Ⅳ類 Ⅴ類
0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
中國(GB15618-1995) 土壤環境質量標準(mg/kg) 一級 二級 三級
水田 90 250 ～ 350 400
旱地 90 150 ～ 250 300
中國(GB5058.3-1996) 固體廢棄物浸出毒性鑒別標準值 10mg/L(鉻)；1.5(六價鉻)
中國(GB8172-87) 城鎮垃圾農用控制標準 300mg/kg
6.應急處理處置方法
一、泄漏應急處理
切斷火源。戴好口罩和手套。收集回收。
國內處理含六價鉻廢水的常用方法有硫酸亞鐵-石灰法、離子交換法、鐵氧體法等。
二、防護措施
一般不需特殊防護，但需防止煙塵危害。
三、急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用流動清水沖洗。
眼睛接觸：立即翻開上下眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。
吸入：脫離現場至空氣新鮮處。
食入：給飲足量溫水，催吐，就醫。
滅火方法：干粉、砂土。
鉻與近視
提起近視，許多人將常歸咎于不良用眼，如看書距離不當，光太暗，持久用眼等。但近年醫學研究表明，飲食不當也是誘發青少年近視的原因之一。
美國紐約大學研究員貝蘭博士對大量青少年近視病例進行之后指出，體內缺乏微量元素鉻與近視的形成有一定的關系。鉻元素在人體中與球蛋白結合，為球蛋白正常代謝必需。在糖與脂肪的代謝中，鉻協助胰島素發揮重要的生理作用。處于生長發育旺盛時期的青少年，鉻的需求比成人大。鉻主要存在于粗糧、紅糖、蔬菜及水果等食物中，有些家長不注意食物搭配，長期給孩子吃一些精細食物，從而造成缺鉻，眼睛晶體滲透壓的變化，使晶狀體變凸，屈光度增加，產生近視。
參看
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