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(luo)斯圣彼(bi)得堡任化(hua)學教(jiao)授的德國的列曼曾(ceng)經分析了它,確定其中含有鉛。1798年沃克蘭給他找到(dao)(dao)的這種灰色(se)針狀金屬命名為chrom,來自希(xi)臘(la)文chroma(顏色(se))。由此得到(dao)(dao)鉻的拉(la)丁名稱chromium和元素(su)符號Cr。差不多(duo)在同一(yi)個時期(qi)里,克拉(la)普羅(luo)特也從鉻鉛礦中獨立發現了鉻。
我(wo)國考古人員在秦陵(ling)挖掘的寶劍(jian),其劍(jian)鋒利無(wu)比(bi),原(yuan)因是劍(jian)鋒上面(mian)覆蓋了一層鉻(ge),聽起來不(bu)算神(shen)奇,但是可以(yi)證(zheng)明幾千年(nian)前我(wo)們就發現并(bing)使(shi)用鉻(ge)了。從(cong)(cong)秦兵馬俑二號坑出土的青銅劍(jian),長86厘米劍(jian)身上有8個棱面(mian),極(ji)為對稱均(jun)衡。它(ta)們歷經2,000年(nian),從(cong)(cong)地(di)下出土,卻無(wu)蝕無(wu)銹,光潔如(ru)新。用現代科(ke)學方法(fa)檢測分析,這些青銅劍(jian)表面(mian)竟涂有一層厚約10微米的氧化膜,其中含鉻(ge)2%。
這(zhe)一發(fa)現(xian)立即震(zhen)動了世界,因為(wei)這(zhe)種鉻(ge)鹽氧化處理是(shi)近代才(cai)掌握的(de)先進(jin)工藝(yi)。據說德國(guo)在1937年,美國(guo)在1950年才(cai)先后發(fa)明并申請專(zhuan)利,而且只有在一套比較復雜的(de)設(she)備和工藝(yi)流程下才(cai)得以實現(xian)。秦(qin)人(ren)的(de)鑄造(zao)水(shui)平之高(gao),真(zhen)是(shi)不可思議。
尤為值得(de)稱道的(de)是,這(zhe)些青銅劍的(de)韌性異(yi)常(chang)驚人(ren)。有一(yi)口劍,被一(yi)具150公斤(jin)重的(de)陶俑壓彎(wan)了,彎(wan)曲度超過45度。當陶俑被移開(kai)的(de)一(yi)瞬間,奇(qi)跡(ji)發生(sheng)了,青銅劍反彈平直,自然還原。這(zhe)精湛的(de)鑄劍技藝(yi),令(ling)人(ren)膛目結舌,卻不知(zhi)為何。
鋼(gang)鐵工業中廣泛應用的鉻(ge)鐵合(he)金(jin)(jin)(jin)和硅鉻(ge)合(he)金(jin)(jin)(jin)是(shi)用電爐冶(ye)煉的。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)鉻(ge)生(sheng)產則采(cai)用金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熱還原(yuan)(鋁(lv)熱)法及電解法。
鋁熱法生產(chan)包括(kuo)從鉻(ge)(ge)礦制(zhi)取氧化鉻(ge)(ge)和鋁還(huan)原氧化鉻(ge)(ge)制(zhi)得(de)金(jin)屬鉻(ge)(ge)兩道工序。
氧(yang)化(hua)鉻(ge)(ge)制取(qu)鉻(ge)(ge)鐵礦磨細至160~200目,配加(jia)純堿和(he)白云石(shi),于1050~1150℃下氧(yang)化(hua)焙(bei)(bei)燒(shao),再用(yong)水逆(ni)流(liu)浸出(chu)(見浸取(qu))和(he)過(guo)濾(lv),獲(huo)得含(han)(han)(han)Na2CrO4大于 200克(ke)(ke)/升(sheng)的(de)(de)溶(rong)液。加(jia)硫(liu)酸(suan)(suan)中和(he)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)溶(rong)液,使其(qi)pH為7~8,濾(lv)出(chu)氫氧(yang)化(hua)鋁(lv)等雜質后(hou)蒸(zheng)發到含(han)(han)(han)Na2CrO4大于 450克(ke)(ke)/升(sheng),濾(lv)出(chu)Na2SO4結晶(jing)。溶(rong)液用(yong)硫(liu)酸(suan)(suan)調整pH為4±0.2,再濾(lv)出(chu)Na2SO4結晶(jing),獲(huo)得重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)(Na2Cr2O7)溶(rong)液。濃縮溶(rong)液到約含(han)(han)(han)Na2Cr2O71100克(ke)(ke)/升(sheng)時(shi),冷(leng)卻濾(lv)出(chu)Na2SO4結晶(jing),再將溶(rong)液濃縮到含(han)(han)(han)Na2Cr2O71500~1550克(ke)(ke)/升(sheng),并于90~100℃保(bao)溫(wen)8小時(shi),然后(hou)冷(leng)卻到35℃以(yi)(yi)下,結晶(jing)出(chu)重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)。鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)轉化(hua)成重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)也可(ke)用(yong)碳酸(suan)(suan)法,即在(zai)15~16大氣(qi)壓下通入(ru)含(han)(han)(han)50%CO2的(de)(de)氣(qi)體,析(xi)出(chu)的(de)(de)沉淀(dian)為碳酸(suan)(suan)氫鈉(na):2Na2CrO4+2CO2+H2O─→Na2Cr2O7+2NaHCO3碳酸(suan)(suan)氫鈉(na)可(ke)以(yi)(yi)回收(shou)使用(yong)。此法可(ke)把在(zai)焙(bei)(bei)燒(shao)中配加(jia)的(de)(de)純堿重(zhong)新回收(shou)一半,較硫(liu)酸(suan)(suan)法獲(huo)得硫(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)為有利,但鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)不(bu)能完全(quan)轉化(hua)為重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)鈉(na)。
三氧化(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)的(de)(de)制備(bei)可用:①氯(lv)(lv)化(hua)(hua)銨(an)還(huan)原法。即(ji)在(zai)(zai)重鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)晶體(ti)中(zhong)(zhong)配入一(yi)定量的(de)(de)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)銨(an),混勻后(hou)在(zai)(zai)還(huan)原爐中(zhong)(zhong)于(yu)700~800℃還(huan)原,然后(hou)洗去(qu)NaCl,過濾獲(huo)得(de)三氧化(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)濾餅,經過干(gan)燥、破碎(sui),在(zai)(zai)回轉窯中(zhong)(zhong)于(yu)1150~1200℃煅燒。用此(ci)法獲(huo)得(de)的(de)(de)三氧化(hua)(hua)二(er)鉻(ge)(ge)呈墨綠色,顆粒較大,純度高,但生(sheng)產工序多,并產生(sheng)有害氣體(ti) HCl。②煅燒鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐法。即(ji)把重鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)加入反應鍋中(zhong)(zhong),注入濃硫(liu)酸(suan)(suan)(suan),在(zai)(zai)200℃下重鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)與(yu)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)反應生(sheng)成鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)酐:
Na2Cr2O7+2H2SO4─→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜置(zhi)后(hou)鉻(ge)酸酐和硫(liu)酸氫(qing)鈉(na)沉積成兩層。將(jiang)上部的(de)(de)(de)硫(liu)酸氫(qing)鈉(na)舀出,留(liu)在鍋中的(de)(de)(de)鉻(ge)酸酐再(zai)加(jia)(jia)熱,用水洗去(qu)(qu)殘留(liu)的(de)(de)(de)硫(liu)酸鈉(na),從底部放出鉻(ge)酸酐。鉻(ge)酸酐在800~950℃下煅燒(shao)分解(jie),用水洗去(qu)(qu)未分解(jie)的(de)(de)(de)鉻(ge)酸酐,過濾獲得三氧(yang)化(hua)二鉻(ge)。用此(ci)法(fa)工序少,但產品雜質含量較高。③煅燒(shao)氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)法(fa)。即將(jiang)含Na2CrO4大于 200克/升的(de)(de)(de)溶(rong)液加(jia)(jia)溫至95℃以上,加(jia)(jia)入(ru)純凈的(de)(de)(de)硫(liu)化(hua)鈉(na)溶(rong)液,攪拌后(hou)生成大顆(ke)粒氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)Cr(OH)3沉淀。氫(qing)氧(yang)化(hua)鉻(ge)在回轉窯中于1300℃煅燒(shao)分解(jie)為三氧(yang)化(hua)二鉻(ge)Cr2O3。此(ci)法(fa)工序少,產品成本低,純度(du)高,但顆(ke)粒細,易(yi)損(sun)失。
鋁(lv)熱(re)還原要求原料含 Cr2O3大于(yu)(yu)(yu)99%,含硫低于(yu)(yu)(yu)0.02%,含鉛、砷、錫、銻各(ge)低于(yu)(yu)(yu)0.001%。鋁(lv)粒(li)粒(li)度(du)應小于(yu)(yu)(yu)0.5毫米,鋁(lv)量應不大于(yu)(yu)(yu)理論量的98%。用硝(xiao)石、鎂屑和(he)鋁(lv)粒(li)作引(yin)火劑。
反(fan)應(ying)(ying)焓(han)ΔH圏=-65.0千卡/摩(mo)爾(er)(鋁)。為了保持(chi)自熱(re)(re)反(fan)應(ying)(ying)過程(cheng)并(bing)使金屬(shu)粒與渣(zha)順利分離,ΔH圏至少應(ying)(ying)為-72千卡/摩(mo)爾(er)(鋁),要添加硝酸鈉、氯(lv)酸鉀(jia)、鉻(ge)(ge)酸酐或(huo)堿(jian)金屬(shu)重鉻(ge)(ge)酸鹽(yan)等(deng)供氧劑(ji)補(bu)充熱(re)(re)量;也(ye)可(ke)將(jiang)混(hun)合(he)(he)料預(yu)熱(re)(re)到350~400℃再行入(ru)爐(lu)。還原反(fan)應(ying)(ying)在內(nei)砌(qi)鎂磚的圓錐形爐(lu)筒內(nei)進行。先在爐(lu)內(nei)加入(ru)部分混(hun)合(he)(he)爐(lu)料,在料面(mian)中心加引火劑(ji),點(dian)燃(ran)后在爐(lu)料開始反(fan)應(ying)(ying)時,用流(liu)槽連續送入(ru)其余爐(lu)料。反(fan)應(ying)(ying)終(zhong)止,冷卻至室溫,拆(chai)開爐(lu)筒取出金屬(shu)錠,噴砂清除(chu)表面(mian)夾渣(zha)和氧化膜。生(sheng)產大(da)金屬(shu)錠,能提高鉻(ge)(ge)的回收率,渣(zha)的流(liu)動性也(ye)好。鋁熱(re)(re)法可(ke)獲得純度大(da)于(yu)98.5%的金屬(shu)鉻(ge)(ge),其中含鋁不大(da)于(yu)0.5%。渣(zha)中含Al2O3高達90%,可(ke)作(zuo)研(yan)磨材料。
電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)法生產(chan)一般用(yong)碳(tan)素鉻鐵(tie)作(zuo)原(yuan)料,采用(yong)鉻銨(an)(an)礬法電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)流(liu)(liu)程(圖2)。把碳(tan)素鉻鐵(tie)粉碎,溶(rong)于電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)陽(yang)極(ji)(ji)返回液、結晶(jing)母液和硫(liu)酸的(de)(de)混合溶(rong)液中,過(guo)濾除去硅酸鹽等(deng)殘渣(zha),濾液用(yong)硫(liu)酸銨(an)(an)處(chu)理并除鐵(tie)。純(chun)鉻銨(an)(an)礬溶(rong)液經陳化(hua)(保持30~35℃,放(fang)置15日)后,結晶(jing)出純(chun)鉻銨(an)(an)礬Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純(chun)鉻銨(an)(an)礬溶(rong)于熱水送入隔膜電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)。用(yong)不(bu)銹鋼作(zuo)陰極(ji)(ji),鉛銀合金(1%Ag)作(zuo)陽(yang)極(ji)(ji),電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)753安(an)/米2,槽電(dian)(dian)(dian)壓 4.2伏,電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液溫度(du)(du)52~54℃。應控制通過(guo)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液進入陽(yang)極(ji)(ji)室(shi)的(de)(de)流(liu)(liu)速,并準確地控制溶(rong)液的(de)(de)pH為(wei)2.1~2.4。平均電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效率(lv) 45%,電(dian)(dian)(dian)耗約18.5千瓦·時/公斤。產(chan)品(pin)純(chun)度(du)(du)為(wei)99.2~99.4%的(de)(de)片狀(zhuang)金屬鉻,含氧(yang)0.3~0.5%,呈脆性。為(wei)了提(ti)高(gao)金屬鉻的(de)(de)純(chun)度(du)(du),可通過(guo)真空處(chu)理或(huo)氫還原(yuan)降低含氧(yang)量。用(yong)+6價(jia)鉻溶(rong)液電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度(du)(du) 9500安(an)/米2,溫度(du)(du)84~87℃),可得高(gao)純(chun)度(du)(du)金屬鉻(含氧(yang)0.01~0.02%),但電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效率(lv)很低(6~7%)。
鉻用(yong)于(yu)制不銹(xiu)鋼,汽車零(ling)件(jian),工具,磁帶和錄(lu)像帶等。 鉻鍍在金(jin)屬上可以防銹(xiu),也(ye)叫可多米,堅固美觀。
鉻(ge)(ge)可用于(yu)制不銹鋼。紅、綠寶石的色(se)彩也(ye)來自于(yu)鉻(ge)(ge)。作(zuo)為(wei)現代科技中最重(zhong)要的金屬,以不同(tong)百分比熔合的鉻(ge)(ge)鎳鋼千變萬化(hua),種類(lei)繁多,令人(ren)難以置信。
鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)毒性與其存在的(de)(de)(de)價態有關,六(liu)價鉻(ge)(ge)(ge)比三價鉻(ge)(ge)(ge)毒性高100倍,并易被人體吸收且在體內蓄(xu)積,三價鉻(ge)(ge)(ge)和六(liu)價鉻(ge)(ge)(ge)可以相互轉化。天然水不含鉻(ge)(ge)(ge);海水中鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)平均濃度(du)為(wei)0.05ug/l;飲用水中更低。鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)源有含鉻(ge)(ge)(ge)礦石的(de)(de)(de)加工、金屬表面處理、皮革(ge)鞣制、印染(ran)等排放(fang)的(de)(de)(de)污(wu)水。
鉻(ge)是(shi)人(ren)體(ti)必需的(de)(de)(de)微量元(yuan)素。三(san)價的(de)(de)(de)鉻(ge)是(shi)對(dui)人(ren)體(ti)有益的(de)(de)(de)元(yuan)素,而六價鉻(ge)是(shi)有毒(du)的(de)(de)(de)。人(ren)體(ti)對(dui)無機鉻(ge)的(de)(de)(de)吸收(shou)利用(yong)率(lv)極低,不到1%;人(ren)體(ti)對(dui)有機鉻(ge)的(de)(de)(de)利用(yong)率(lv)可達(da)10-25%。鉻(ge)在天然食品中(zhong)的(de)(de)(de)含量較低、均以三(san)價的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)存在。
確切(qie)地(di)說(shuo),鉻的(de)(de)生理功(gong)能是(shi)與其它控制代謝的(de)(de)物質一起配合起作用,如激素(su)、胰島素(su)、各種酶類、細胞的(de)(de)基因物質(DNA和(he)RNA)等。
工(gong)業上使用的(de)(de)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)石(shi)為鉻(ge)鐵礦(kuang)(kuang),屬尖晶(jing)石(shi)(MgO·Al2O3)和(he)磁鐵礦(kuang)(kuang)(FeO·Fe2O3)類(lei),其通用化學式是(Fe,Mg)O·(Cr,Fe,Al2O3)。由(you)于(yu)二價(jia)元素(Mg2+、Fe2+、Zn2+ )和(he)三(san)價(jia)元素(Al3+、Fe3+、Cr3+)相(xiang)互(hu)置(zhi)換,可(ke)以出現(xian)各種不同成(cheng)分(fen)的(de)(de)礦(kuang)(kuang)石(shi)。除(chu)主成(cheng)分(fen)FeO及Cr2O3外,一般含有(you)不同成(cheng)分(fen)的(de)(de) MgO、Al2O3 及其他雜質(zhi)。礦(kuang)(kuang)石(shi)結(jie)構組(zu)成(cheng)對使用有(you)明顯影響,如(ru)鉻(ge)尖晶(jing)石(shi)比鉻(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(FeO·Cr2O3)難于(yu)還(huan)原;含蛇紋(wen)石(shi)的(de)(de)鉻(ge)礦(kuang)(kuang)石(shi),若其中(zhong)揮發(fa)物大于(yu) 2%,用它制造(zao)的(de)(de)鉻(ge)質(zhi)耐火磚(zhuan)在加熱到1000℃時,會因(yin)釋放結(jie)晶(jing)水而炸(zha)裂。
美國1978年耗用鉻鐵礦(kuang)(kuang)917000噸,其(qi)(qi)用途(tu)分配如下:冶(ye)金61%,化工21%,耐火(huo)材料18%。1981年倫敦市場鉻礦(kuang)(kuang)石價格(ge):土耳其(qi)(qi)礦(kuang)(kuang)(48%Cr2O3,Cr/Fe=3)130~135美元/噸,南非(fei)(阿扎(zha)尼亞(ya))鉻礦(kuang)(kuang)(44%Cr2O3)60~70美元/噸。
由于鉻(ge)合(he)金(jin)(jin)(jin)性脆(cui),作(zuo)(zuo)為金(jin)(jin)(jin)屬材料(liao)使用(yong)(yong)還(huan)在研(yan)究中,鉻(ge)主要以(yi)鐵(tie)合(he)金(jin)(jin)(jin)(如鉻(ge)鐵(tie))形式(shi)用(yong)(yong)于生(sheng)產不銹鋼(gang)(gang)(gang)及各(ge)種合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)。金(jin)(jin)(jin)屬鉻(ge)用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)鋁(lv)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)、電阻發熱(re)合(he)金(jin)(jin)(jin)等(deng)(deng)的添(tian)加劑。氧化(hua)(hua)鉻(ge)用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)耐(nai)光(guang)、耐(nai)熱(re)的涂料(liao),也可用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)磨料(liao),玻璃、陶瓷的著色劑,化(hua)(hua)學合(he)成(cheng)(cheng)的催化(hua)(hua)劑。堿(jian)式(shi)硫(liu)酸鉻(ge)(三價鉻(ge)鹽)用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)皮革的鞣劑。鉻(ge)礬、重鉻(ge)酸鹽用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)織物染色的媒染劑、浸漬劑及各(ge)種顏料(liao)。鍍鉻(ge)和滲鉻(ge)可使鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)和銅、鋁(lv)等(deng)(deng)金(jin)(jin)(jin)屬形成(cheng)(cheng)抗腐蝕的表(biao)層,并且光(guang)亮美觀,大(da)量(liang)用(yong)(yong)于家具、汽車、建(jian)筑等(deng)(deng)工(gong)業。此(ci)外(wai),鉻(ge)礦石還(huan)大(da)量(liang)用(yong)(yong)于制(zhi)作(zuo)(zuo)耐(nai)火材料(liao)。
鉻(ge)(ge)是人體內必需的微(wei)量(liang)元(yuan)素之一,它(ta)在維持人體健康方面起關鍵作(zuo)用。鉻(ge)(ge)對人體十分(fen)有利的微(wei)量(liang)元(yuan)素,不應該(gai)被(bei)忽視,它(ta)是正常生長發育和調節(jie)血糖的重(zhong)要(yao)元(yuan)素。鉻(ge)(ge)在人體內的含量(liang)約為(wei)7毫克(ke),主要(yao)分(fen)布于骨(gu)骼、皮膚、腎上腺、大(da)腦和肌肉之中。那么,鉻(ge)(ge)元(yuan)素對人體到(dao)底有什(shen)么樣(yang)的作(zuo)用呢?
隨著(zhu)(zhu)年齡的(de)增長(chang)而逐漸減少,鉻(ge)的(de)需要量很少,鉻(ge)作(zuo)(zuo)為(wei)一種必要的(de)微量營養元(yuan)素在所有(you)胰島素調(diao)節(jie)活動中起重要作(zuo)(zuo)用,它(ta)能幫助(zhu)胰島素促(cu)進(jin)(jin)葡萄糖(tang)進(jin)(jin)入細胞內的(de)效(xiao)率,是(shi)重要的(de)血(xue)糖(tang)調(diao)節(jie)劑。在血(xue)糖(tang)調(diao)節(jie)方面,特別是(shi)對(dui)糖(tang)尿病患者(zhe)而言有(you)著(zhu)(zhu)重要的(de)作(zuo)(zuo)用。它(ta)有(you)助(zhu)于生長(chang)發育,并對(dui)血(xue)液中的(de)膽固醇濃度(du)也有(you)控制作(zuo)(zuo)用,缺(que)乏時可能會導致心臟(zang)疾病。
當缺乏鉻時,就(jiu)很容(rong)易表現出糖(tang)代謝失(shi)調,如不及時補(bu)充這種元素(su),就(jiu)會患(huan)糖(tang)尿病,誘發冠狀動脈硬化導致心血(xue)管病,嚴(yan)重的會導致白(bai)內障、失(shi)明(ming)、尿毒癥(zheng)(zheng)等并發癥(zheng)(zheng)。
鉻還(huan)是(shi)葡萄(tao)糖(tang)耐量因子的(de)(de)組(zu)成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分,它可(ke)(ke)(ke)促進(jin)胰(yi)島素(su)在(zai)體內充分地發揮作用。在(zai)生(sheng)理上對機體的(de)(de)生(sheng)長發育(yu)來(lai)說,胰(yi)島素(su)和生(sheng)長激素(su)同等重要,缺一(yi)不可(ke)(ke)(ke)。胰(yi)島素(su)在(zai)人(ren)體內的(de)(de)作用非常大,既(ji)是(shi)體內重要的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)激素(su)可(ke)(ke)(ke)促進(jin)葡萄(tao)糖(tang)的(de)(de)攝取、貯存和利用,又可(ke)(ke)(ke)促進(jin)脂肪酸(suan)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng),還(huan)能促進(jin)蛋白質(zhi)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)和貯存。因此,青少年想健康、科學(xue)的(de)(de)成(cheng)(cheng)長發育(yu),一(yi)定不能缺少鉻。
有一些人聽(ting)說自己缺(que)鉻(ge)(ge),就盲目(mu)補鉻(ge)(ge)。把(ba)高(gao)鉻(ge)(ge)食物(wu)(wu)當(dang)做營養品來長(chang)期服用(yong),使人體(ti)處在(zai)(zai)一個高(gao)鉻(ge)(ge)的(de)(de)狀(zhuang)態。其(qi)(qi)實盲目(mu)地補鉻(ge)(ge)是不可取(qu)的(de)(de),如果(guo)攝(she)取(qu)過(guo)量(liang)鉻(ge)(ge)的(de)(de)毒性(xing)(xing)(xing)與其(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)態有極(ji)大的(de)(de)關系,六(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)的(de)(de)毒性(xing)(xing)(xing)比三價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)高(gao)約100倍,但不同化(hua)合物(wu)(wu)毒性(xing)(xing)(xing)不同。六(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)化(hua)合物(wu)(wu)在(zai)(zai)高(gao)濃度時(shi)具(ju)有明顯的(de)(de)局部(bu)刺激(ji)作用(yong)和腐(fu)蝕作用(yong),低(di)(di)濃度時(shi)為常(chang)見的(de)(de)致癌物(wu)(wu)質(zhi)。在(zai)(zai)食物(wu)(wu)中大多(duo)為三價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge),其(qi)(qi)口服毒性(xing)(xing)(xing)很低(di)(di),可能是由于其(qi)(qi)吸收非常(chang)少。
鉻雖然人體需要量很少,但作用很大(da)。它是使胰島素起作用的一種重要元(yuan)素。糖(tang)尿(niao)病人存在缺鉻和缺鋅(xin)的問題,并且有并發癥(zheng)時患(huan)者的鉻、鋅(xin)含量均(jun)顯(xian)著低于(yu)無并發癥(zheng)患(huan)者。三價鉻可以改善胰島素的敏感性。
含(han)鉻量比較高的(de)食物(wu)有主要是一(yi)些(xie)粗(cu)糧(liang),如我們通常食用的(de)小(xiao)麥、花生、蘑菇等等,另(ling)外(wai)胡椒、以及(ji)動(dong)物(wu)的(de)肝臟(zang)、牛肉(rou)、雞蛋、紅糖、乳制品等都是含(han)有鉻元素(su)比較高的(de)食品。多吃(chi)這些(xie)食品,就能保證人體的(de)鉻元素(su)的(de)充足。當(dang)然,前(qian)提是保證流失不會過多。
提起近(jin)視(shi),許多人常(chang)將(jiang)其(qi)歸咎于不良用眼,如看書距(ju)離不當,光太暗(an),持久用眼等。但飲(yin)食(shi)不當也是誘發(fa)青少(shao)年近(jin)視(shi)的(de)原因(yin)之一。
美國紐約大(da)學(xue)研究員貝蘭博士(shi)對大(da)量(liang)青少(shao)(shao)年(nian)近(jin)視(shi)病例進行研究之后指出,體內(nei)缺(que)乏(fa)微量(liang)元(yuan)素(su)鉻(ge)與近(jin)視(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)。鉻(ge)元(yuan)素(su)在人(ren)體中與球(qiu)蛋(dan)白結合(he),為球(qiu)蛋(dan)白正(zheng)常代(dai)(dai)謝必需(xu)。在糖與脂(zhi)肪(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)(dai)謝中,鉻(ge)協助胰島素(su)發揮重要的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)理(li)作用。處于(yu)生(sheng)長發育旺(wang)盛時期的(de)(de)(de)(de)(de)青少(shao)(shao)年(nian),鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)求比(bi)成(cheng)人(ren)大(da)。鉻(ge)主要存在于(yu)粗糧、紅糖、蔬菜及水果等食物(wu)中,有(you)些(xie)家長不注意食物(wu)搭(da)配,長期給孩子吃(chi)一些(xie)精(jing)細食物(wu),從而造(zao)成(cheng)缺(que)鉻(ge),眼睛晶(jing)體滲透壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)變化,使晶(jing)狀體變凸,屈光(guang)度增加(jia),產生(sheng)近(jin)視(shi)。
鉻的測(ce)(ce)定濕式(shi)消(xiao)(xiao)解(jie)法:準確稱取1.0~2.0g樣品,置于消(xiao)(xiao)解(jie)瓶中,同時(shi)(shi)做試劑空白(bai)。如(ru)為(wei)干燥(zao)固(gu)體(ti)樣品,可(ke)(ke)酌加(jia)(jia)適(shi)量的水(shui),使(shi)含水(shui)約(yue)75%以上,加(jia)(jia)硝酸(suan)(suan)10~15m1,混合放置,然(ran)后(hou)徐(xu)徐(xu)加(jia)(jia)熱(re)。待激烈反應停止并(bing)冷卻(que)后(hou),加(jia)(jia)硫酸(suan)(suan)5~7.5m1,再徐(xu)徐(xu)加(jia)(jia)熱(re)。如(ru)消(xiao)(xiao)解(jie)過(guo)程中有大量氣(qi)泡可(ke)(ke)加(jia)(jia)辛醇(chun)2~3滴。溶液如(ru)變為(wei)暗色(se)時(shi)(shi),再加(jia)(jia)2~3ml硝酸(suan)(suan)繼(ji)續加(jia)(jia)熱(re),至(zhi)產(chan)生(sheng)三氧(yang)化硫白(bai)煙而溶液呈現淡黃色(se)或無色(se)時(shi)(shi)消(xiao)(xiao)解(jie)完成(cheng)。若消(xiao)(xiao)解(jie)不完全可(ke)(ke)再加(jia)(jia)少量硝酸(suan)(suan)及高(gao)氯酸(suan)(suan)1m1,加(jia)(jia)熱(re)以加(jia)(jia)速消(xiao)(xiao)解(jie),消(xiao)(xiao)解(jie)液冷卻(que)后(hou)加(jia)(jia)5ml水(shui)及5m1草酸(suan)(suan)銨溶液,加(jia)(jia)熱(re)至(zhi)生(sheng)成(cheng)三氧(yang)化硫白(bai)煙為(wei)止,冷后(hou)加(jia)(jia)水(shui)使(shi)成(cheng)50ml作為(wei)待測(ce)(ce)溶液,同時(shi)(shi)做試劑空白(bai)。
吸(xi)取鉻標準(zhun)溶液(3.2)0,0.20,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00ml,分(fen)別置于(yu)150ml三角瓶中,加純(chun)水(shui)至50ml。
向標準系列中(zhong)加0.5ml 1+1硫酸(suan)(suan),0.5ml 1+1磷酸(suan)(suan)及(ji)2~3滴(di)6%高(gao)錳酸(suan)(suan)鉀(jia)溶(rong)(rong)液。如(ru)(ru)紫紅(hong)(hong)色(se)消(xiao)褪則應再加高(gao)錳酸(suan)(suan)鉀(jia)溶(rong)(rong)液。各加幾粒(li)玻璃(li)珠,加熱(re)煮沸(fei),如(ru)(ru)紫紅(hong)(hong)色(se)消(xiao)退,需補加高(gao)錳酸(suan)(suan)鉀(jia)至煮沸(fei)后(hou)仍(reng)需保持紫紅(hong)(hong)色(se)。
冷卻后(hou)(hou)(hou)向各瓶(ping)中加(jia)1ml 20%尿素(su)溶(rong)液(ye)(1),然后(hou)(hou)(hou)滴(di)加(jia)2%亞硝酸鈉溶(rong)液(ye),每加(jia)1滴(di)需(xu)充分振搖,直到(dao)紫紅色剛褪去為(wei)止。待瓶(ping)中不(bu)冒氣泡后(hou)(hou)(hou)再(zai)將溶(rong)液(ye)轉移到(dao)50ml比色管(guan)中,用純水稀(xi)釋至刻度。
向比(bi)色(se)管各加入2.5ml 1+7硫酸,0.5ml 1%二苯碳酰二肼,立即(ji)搖勻放置10min(2)在波(bo)長540nm下用3cm比(bi)色(se)皿以純水作參比(bi)測定(ding)吸光度值。繪制標準(zhun)曲(qu)線。
鉻(ge)(ge)是(shi)維(wei)持(chi)人體生命活(huo)(huo)動(dong)的(de)必需元素,能(neng)幫助胰島(dao)素促進(jin)葡萄糖(tang)進(jin)入(ru)細胞內的(de)效率,是(shi)重要的(de)血糖(tang)調節(jie)劑及促進(jin)生長發育的(de)功能(neng)。此(ci)外,鉻(ge)(ge)是(shi)糖(tang)尿病的(de)“克星“,在日常生活(huo)(huo)中(zhong)可(ke)以多(duo)攝(she)取富(fu)含(han)鉻(ge)(ge)的(de)食(shi)物。而富(fu)含(han)鉻(ge)(ge)的(de)食(shi)物有哪些呢?
鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)是(shi)動物(wu)和人(ren)體(ti)必不可少的(de)微量營養素之(zhi)一。其(qi)主(zhu)要作用是(shi)幫助維持身體(ti)中(zhong)(zhong)所(suo)允許(xu)的(de)正常葡萄糖含量。飲(yin)食中(zhong)(zhong)供(gong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)不足(zu)與(yu)葡萄糖和類脂同化(hua)作用的(de)改變有(you)(you)關(guan)。腸胃中(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)吸收(shou)與(yu)食品中(zhong)(zhong)元(yuan)素的(de)化(hua)學結構有(you)(you)關(guan)。研究表明,飲(yin)食中(zhong)(zhong)攝人(ren)的(de)無機鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)只有(you)(you)1%被(bei)吸收(shou),鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)一旦被(bei)吸收(shou),便(bian)迅速離開(kai)血(xue)液分布(bu)于(yu)各(ge)個器官中(zhong)(zhong),特(te)別(bie)是(shi)肝臟(zang),有(you)(you)3價鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)存在。在所(suo)有(you)(you)細胞組織中(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)濃度(du)都(dou)隨(sui)著年齡的(de)增(zeng)加而(er)下降。吸收(shou)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)主(zhu)要通過腎臟(zang)排泄。人(ren)體(ti)的(de)頭(tou)發含鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)濃度(du)最高(gao),約為0.2~2.0毫克(ke)/千(qian)克(ke)。
鉻(ge)的(de)最好來源是肉類(lei),尤以肝(gan)臟(zang)(zang)和其他內臟(zang)(zang),是生物(wu)有效(xiao)性高的(de)鉻(ge)的(de)來源。啤(pi)酒酵母、未加(jia)工的(de)谷物(wu)、麩糠、硬果類(lei)、乳酪也提供較(jiao)多的(de)鉻(ge);軟體動(dong)物(wu)、海藻、紅糖(tang)、粗砂糖(tang)中的(de)鉻(ge)的(de)含量高于白糖(tang)。家禽、魚類(lei)和精(jing)制的(de)谷類(lei)食物(wu)含有很(hen)少的(de)鉻(ge)。長期食用精(jing)制食品(pin)和大量的(de)精(jing)糖(tang),可促進(jin)體內鉻(ge)的(de)排泄增加(jia),因(yin)此造成鉻(ge)的(de)缺乏。
鉻的(de)豐富來源有(you)干酪、蛋(dan)白(bai)類和(he)肝。
良好(hao)來源有蘋果皮、香蕉(jiao)、牛肉、啤酒(jiu)、面包(bao)、紅(hong)糖、黃油、雞、玉(yu)米粉(fen)(fen)、面粉(fen)(fen)、土(tu)豆、植物油和全麥(mai)。
一(yi)般來(lai)源(yuan)有胡蘿(luo)卜、青豆(dou)、柑橘(ju)、菠菜(cai)和(he)草莓。
微量(liang)來源有大部分的水果和(he)蔬菜、牛奶及糖。
需要補充鉻的人群可以多(duo)吃點(dian)上面列舉的食物。
鉻(ge)有助于胰(yi)島素促進(jin)葡萄糖(tang)(tang)進(jin)入(ru)細(xi)胞內(nei)的效率,是血糖(tang)(tang)調節劑(ji),可以預(yu)防糖(tang)(tang)尿(niao)(niao)病(bing)。大(da)家(jia)在(zai)日常飲食中注意通過這些食物補(bu)充鉻(ge)元(yuan)素,特(te)別是糖(tang)(tang)尿(niao)(niao)病(bing)患者,更加應(ying)該(gai)增加鉻(ge)元(yuan)素的攝入(ru)量。