最硬的金屬—鉻(Cr)
鉻是1797年由法國沃奎林(L.N.Vauquelin)在“西伯利亞紅鉛礦”(即鉻酸鉛礦)中發(fā)現(xiàn)的。由于鉻的化合物有黃(如鉻酸鎂、鉻酸鉛)、綠(氧化鉻、硫酸鉻)、桔紅(重鉻酸鉀)、猩紅(鉻酸)、藍(lán)紫色(含水硫酸鉻又名鉻礬)等多種多樣的顏色，法國化學(xué)家伏克勞(A.F.de Fourcroy)和霍伊(R.J.Haü y)將其取名為Chromium(鉻)，來源于希臘語Chroma,意為“顏色”。鉻在地殼中的豐度為122ppm，主要以鉻鐵礦存在，綠寶石和紅寶石中的顏色就是其中鉻鹽的顏色。工業(yè)上主要通過焦炭還原鉻鐵礦及鋁或硅還原三氧化二鉻，再通過精煉得到。
金屬鉻具有銀白色光澤，是最堅(jiān)硬的金屬。用鉻和其他金屬組成的合金可大大提高金屬的硬度，延長使用壽命，如用高鉻鑄鋼作為軋鋼導(dǎo)板材料壽命比鑄鐵導(dǎo)板長500倍。鉻還具有優(yōu)異的抗腐蝕能力。1913年，英國科學(xué)家布里爾利采用鉻和鐵等金屬制備合金，但對(duì)成品的一項(xiàng)指標(biāo)并不滿意，于是將它扔進(jìn)了廢品堆。然而過了很長時(shí)間后，廢品堆中許多金屬都已銹跡斑斑，而該合金卻仍然光亮如新。于是他進(jìn)行了重新研究，制得了材料新秀—不銹鋼。目前，不銹鋼在日常生活、醫(yī)療器械及汽車、造船工業(yè)等各方面都得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在的不銹鋼雖然各種各樣，但仍以鉻為主要添加元素。鉻還常用于電鍍，金屬表面鍍鉻后可增加硬度，防止腐蝕。在我國秦始皇兵馬俑出土的秦俑佩戴的兵刃和劍上就鍍有金屬鉻，這說明我國人民2000年前就掌握了鍍鉻技術(shù)。鉻的化合物也用于各行各業(yè)。重鉻酸鉀廣泛用于造革工業(yè)和紡織工業(yè)；也常溶解于濃流酸或濃硝酸中制成洗液，清洗玻璃儀器上的油跡和污斑；在分析化學(xué)中以重鉻酸鉀作氧化劑，來測(cè)定鐵礦中鐵的含量，俗稱“重鉻酸鉀法”。鉻酸鋅是合成甲醇的催化劑。三氧化二鉻是乙烯聚合反應(yīng)的催化劑。鉻綠(即氧化鉻)和鉻黃(即鉻酸鉛)是重要的顏料。
鉻是人體必需的微量元素。鉻是胰島素不可缺少的輔助成份，通過參與糖的代謝過程，促進(jìn)脂肪和蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而促進(jìn)生長發(fā)育。糖尿病人的血液和頭發(fā)中含鉻量低，心血管疾病也與體內(nèi)鉻含量低有關(guān)?，F(xiàn)在還有人認(rèn)為近視眼與人體缺鉻有關(guān)。當(dāng)人體缺鉻時(shí)，胰島素作用降低使糖的利用發(fā)生障礙，結(jié)果血內(nèi)脂肪和類脂，特別是膽固醇含量增加，出現(xiàn)動(dòng)脈硬化—糖尿病的綜合缺鉻癥。若出現(xiàn)高血糖、糖尿、血管硬化時(shí)，血糖增高引起滲透壓降低，造成眼睛晶狀體和房水滲透壓改變，促使晶狀體變凸，屈光度增加，形成近視。一般來講，兒童10歲以下時(shí)體內(nèi)鉻含量較高，但10到30歲體內(nèi)鉻會(huì)突然降低，因此這一階段最易發(fā)生近視，應(yīng)注意攝取含鉻高的食物。動(dòng)物肝臟、牛肉、胡椒、小麥、面粉、紅糖等含鉻較多，但食品經(jīng)過加工鉻含量會(huì)大大降低，如白糖比紅糖鉻含量少5/6，小麥加工后也減少約5/6左右。三價(jià)鉻基本無毒，但六價(jià)鉻毒性很強(qiáng)，鉻酸鹽和重鉻酸鹽毒性更大。若經(jīng)常吸入含重鉻酸鹽的空氣，會(huì)引起鼻中隔穿孔、眼結(jié)膜炎和咽喉潰瘍。如果不慎口服了重鉻酸鹽則會(huì)引起嘔吐、腹瀉、腎炎、尿毒癥甚至死亡。長期吸入六價(jià)鉻的粉塵會(huì)引起肺癌。
由于鉻極為廣泛的使用，特別是電鍍行業(yè)的廢水廢渣中含有大量的六價(jià)鉻，很容易造成環(huán)境污染。處理含鉻廢渣主要采用亞鐵還原法，將六價(jià)鉻還原為無毒的三價(jià)；也可采用鋇固定法，使六價(jià)鉻生成不溶性的鉻酸鋇，用于建材。
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